2、线程依赖于进程而存在，一个进程至少有一个线程；
4、进程是拥有系统资源的一个独立单位，而线程自己基本上不拥有系统资源，只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈)，和其他线程共享本进程的相关资源如内存、I/O、cpu等；
5、在进程切换时，涉及到整个当前进程CPU环境的保存环境的设置以及新被调度运行的CPU环境的设置，而线程切换只需保存和设置少量的寄存器的内容，并不涉及存储器管理方面的操作，可见，进程切换的开销远大于线程切换的开销；
6、线程之间的通信更方便，同一进程下的线程共享全局变量等数据，而进程之间的通信需要以进程间通信(IPC)的方式进行；
1、管道
管道(Pipe)- 管道是半双工的，数据只能向一个方向流动；需要双方通信时，需要建立起两个管道；
1. 匿名管道通信
匿名管道( pipe )：管道是一种半双工的通信方式，数据只能单向流动，而且只能在具有亲缘关系的进程间使用。进程的亲缘关系通常是指父子进程关系。
2. 有名管道通信
有名管道 (named pipe) ： 有名管道也是半双工的通信方式，但是它允许无亲缘关系进程间的通信
特点：
1、面向字节流，
2、生命周期随内核
3、自带同步互斥机制。
4、半双工，单向通信，两个管道实现双向通信。
2、 消息队列
在内核中创建一队列，队列中每个元素是一个数据报，不同的进程可以通过句柄去访问这个队列。消息队列提供了⼀个从⼀个进程向另外⼀个进程发送⼀块数据的⽅法。
每个消息队 列的总的字节数是有上限的（MSGMNB），系统上消息队列的总数也有⼀个上限（MSGMNI）
特点：
1、消息队列允许一个或多个进程写入或者读取消息。
2、消息队列的生命周期随内核。
3、消息队列可实现双向通信。
3、信号量
信号量的本质是一种数据操作锁，用来负责数据操作过程中的互斥，同步等功能。
信号和信号量是不同的，它们虽然都可以用来同步和互斥，但是信号是使用信号处理器来进行的，信号量是使用P,V操作来实现的。
信号量（semaphore），它是一个计数器。它常作为一种锁机制，防止某进程正在访问共享资源时，其他进程也访问该资源。因此，主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。
功能：
对临界资源进行保护。
4、共享内存
特点：
1、不用从用户态到内核态的频繁切换和拷贝数据，直接从内存中读取就可以。
2、共享内存是临界资源，所以需要操作时必须要保证原子性。使用信号量或者互斥锁都可以。
3、生命周期随内核。
5、 套接字(Socket)
可用于不同机器间的进程通信。
例如我们平时通过浏览器发起一个 http 请求，然后服务器给你返回对应的数据，这种就是采用 Socket 的通信方式了。
进程间同步的主要方法有原子操作、信号量机制、自旋锁、管程、会合、分布式系统等。
1、线程
线程从最初的创建到最终的消亡，要经历若干个状态：创建(new)、就绪(runnable/start)、运行(running)、阻塞(blocked)、等待(waiting)、时间等待(time waiting) 和 消亡(dead/terminated)。在给定的时间点上，一个线程只能处于一种状态。
2、进程
1、就绪状态：已具备运行条件，但是由于没有闲置CPU，暂时不能运行。
2、运行状态：占有CPU，并在CPU上运行。
3、阻塞状态：因等待某一事件而暂时不能运行。
FCFS(先来先服务)，优先级，时间片轮转，多级反馈
1、FCFS(先来先服务，队列实现，非抢占的)：先请求CPU的进程先分配到CPU
2、SJF(最短作业优先调度算法)：平均等待时间最短，但难以知道下一个CPU区间长度
3、优先级调度算法(可以是抢占的，也可以是非抢占的)：优先级越高越先分配到CPU，相同优先级先到先服务，存在的主要问题是：低优先级进程无穷等待CPU，会导致无穷阻塞或饥饿；解决方案：老化
4、时间片轮转调度算法(可抢占的)：队列中没有进程被分配超过一个时间片的CPU时间，除非它是唯一可运行的进程。如果进程的CPU区间超过了一个时间片，那么该进程就被抢占并放回就绪队列。
5、多级队列调度算法：将就绪队列分成多个独立的队列，每个队列都有自己的调度算法，队列之间采用固定优先级抢占调度。其中，一个进程根据自身属性被永久地分配到一个队列中。
6、多级反馈队列调度算法：与多级队列调度算法相比，其允许进程在队列之间移动：若进程使用过多CPU时间，那么它会被转移到更低的优先级队列；在较低优先级队列等待时间过长的进程会被转移到更高优先级队列，以防止饥饿发生。
为什么需要线程同步：
线程有时候会和其他线程共享一些资源，比如内存、数据库等。当多个线程同时读写同一份共享资源的时候，可能会发生冲突。因此需要线程的同步，多个线程按顺序访问资源。
互斥量 Mutex
互斥量是内核对象，只有拥有互斥对象的线程才有访问互斥资源的权限。因为互斥对象只有一个，所以可以保证互斥资源不会被多个线程同时访问；当前拥有互斥对象的线程处理完任务后必须将互斥对象交出，以便其他线程访问该资源；
信号量 Semaphore
信号量是内核对象，它允许同一时刻多个线程访问同一资源，但是需要控制同一时刻访问此资源的最大线程数量。信号量对象保存了最大资源计数和当前可用资源计数，每增加一个线程对共享资源的访问，当前可用资源计数就减1，只要当前可用资源计数大于0，就可以发出信号量信号，如果为0，则将线程放入一个队列中等待。线程处理完共享资源后，应在离开的同时通过
ReleaseSemaphore函数将当前可用资源数加1。如果信号量的取值只能为0或1，那么信号量就成为了互斥量；
事件 Event
允许一个线程在处理完一个任务后，主动唤醒另外一个线程执行任务。事件分为手动重置事件和自动重置事件。手动重置事件被设置为激发状态后，会唤醒所有等待的线程，而且一直保持为激发状态，直到程序重新把它设置为未激发状态。自动重置事件被设置为激发状态后，会唤醒一个等待中的线程，然后自动恢复为未激发状态。
临界区 Critical Section
任意时刻只允许一个线程对临界资源进行访问。拥有临界区对象的线程可以访问该临界资源，其它试图访问该资源的线程将被挂起，直到临界区对象被释放。
协程是一种用户态的轻量级线程，协程的调度完全由用户控制。协程拥有自己的寄存器上下文和栈。协程调度切换时，将寄存器上下文和栈保存到其他地方，在切回来的时候，恢复先前保存的寄存器上下文和栈，直接操作栈则基本没有内核切换的开销，可以不加锁的访问全局变量，所以上下文的切换非常快。
协程多与线程进行比较？
1. 一个线程可以拥有多个协程，一个进程也可以单独拥有多个协程，这样python中则能使用多核CPU。
2. 线程进程都是同步机制，而协程则是异步
3. 协程能保留上一次调用时的状态，每次过程重入时，就相当于进入上一次调用的状态
在计算机系统中，通常运行着两类程序：系统程序和应用程序，为了保证系统程序不被应用程序有意或无意地破坏，为计算机设置了两种状态：
系统态(也称为管态或核心态)，操作系统在系统态运行——运行操作系统程序
用户态(也称为目态)，应用程序只能在用户态运行——运行用户程序
在实际运行过程中，处理机会在系统态和用户态间切换。
现代多数操作系统将 CPU 的指令集分为特权指令和非特权指令两类：
1) 特权指令——在系统态时运行的指令
对内存空间的访问范围基本不受限制，不仅能访问用户存储空间，也能访问系统存储空间，特权指令只允许操作系统使用，不允许应用程序使用，否则会引起系统混乱。
2) 非特权指令——在用户态时运行的指令
一般应用程序所使用的都是非特权指令，它只能完成一般性的操作和任务，不能对系统中的硬件和软件直接进行访问，其对内存的访问范围也局限于用户空间。
用户态切换到内核态的唯一途径——>中断/异常/陷入
内核态切换到用户态的途径——>设置程序状态字
1、孤儿进程：
如果父进程先退出,子进程还没退出那么子进程将被托孤给init进程,这是子进程的父进程就是init进程(1号进程).其实还是很好理解的。
2、僵尸进程：
如果我们了解过linux进程状态及转换关系,我们应该知道进程这么多状态中有一种状态是僵死状态,就是进程终止后进入僵死状态(zombie),等待告知父进程自己终止,后才能完全消失.但是如果一个进程已经终止了,但是其父进程还没有获取其状态,那么这个进程就称之为僵尸进程.僵尸进程还会消耗一定的系统资源,并且还保留一些概要信息供父进程查询子进程的状态可以提供父进程想要的信息.一旦父进程得到想要的信息,僵尸进程就会结束。
3、守护进程：
同样我们需要了解一下什么是守护进程,守护进程就是在后台运行,不与任何终端关联的进程,通常情况下守护进程在系统启动时就在运行,它们以root用户或者其他特殊用户(apache和postfix)运行,并能处理一些系统级的任务.习惯上守护进程的名字通常以d结尾(sshd),但这些不是必须的。
多线程的异步执行方式，虽然能够最大限度发挥多核计算机的计算能力，但是如果不加控制，反而会对系统造成负担。线程本身也要占用内存空间，大量的线程会占用内存资源并且可能会导致Out of Memory。即便没有这样的情况，大量的线程回收也会给GC带来很大的压力。
为了避免重复的创建线程，线程池的出现可以让线程进行复用。通俗点讲，当有工作来，就会向线程池拿一个线程，当工作完成后，并不是直接关闭线程，而是将这个线程归还给线程池供其他任务使用。