进程线程区别 进程线程调度切换开销
进程和线程都是用于实现多任务的方式，但它们之间有很大的区别。 进程是程序执行过程中的一个实例，是操作系统进行资源分配的基本单位。每个进程都有自己的地址空间、内存、数据栈等，进程之间互相独立，彼此之间不能直接访问。可以说，进程是操作系统中的一个独立的个体，它拥有自己的生命周期，包括创建、运行和销毁。 线程是进程中的一个执行单元，是操作系统进行调度的最小单位。每个线程都运行在进程的上下文中，共享进程中的资源，包括地址空间、内存、数据栈等。线程之间可以共享数据，彼此之间可以直接访问。可以说，线程是进程中的一个工作单元，它共享进程的资源，但是拥有自己的执行路径和状态。 进程和线程在调度和切换开销方面也有很大的区别。由于每个进程都有自己的地址空间和资源，所以进程之间的切换需要保存和恢复大量的状态信息，因此进程的切换开销较大。而线程之间共享进程的资源，所以切换的开销比进程要小很多。此外，线程的创建和销毁也比进程要快很多，因为线程只需要创建和销毁线程栈和一些必要的数据结构，而不需要像进程那样创建和销毁整个进程空间。 总的来说，进程和线程虽然都用于实现多任务，但是进程和线程之间有很大的区别，包括资源分配、数据共享、调度和切换等方面的区别。对于不同的应用场景，我们需要选择不同的并发模型来实现。
多进程适用于计算密集型的场景，多线程适用于 I/O 密集型的场景。当然，在实际应用中，我们也可以使用多进程和多线程的组合来实现更好的效果，比如使用多进程+多线程的方式，或者使用多线程+协程的方式。
多进程应用于图像处理、视频编解码、科学计算等。这是因为多进程可以发挥多核 CPU 的优势，同时可以让不同的进程在不同的 CPU 上并行执行，从而提高程序的运行效率。此外，由于每个进程都有自己独立的地址空间和资源，因此进程之间互相独立，不会出现因为共享数据导致的线程安全问题； 多线程适用于需要大量 I/O 操作或需要频繁切换任务的应用程序，比如网络服务器、Web 应用程序等。这是因为多线程可以在同一个进程内共享资源，从而避免了进程间通信的开销，同时可以减少线程切换的开销，提高程序的运行效率。此外，由于多线程共享同一进程的地址空间，因此线程之间可以直接访问共享数据，但是也需要注意线程安全的问题。协程（Coroutine）是一种比线程更轻量级的并发编程方式，它可以在单线程中实现并发的效果，并且可以避免线程切换的开销，从而提高程序的运行效率。
协程是一种用户态的线程，它是由用户程序自己控制的，而不是由操作系统控制。协程之间可以共享数据，彼此之间可以直接访问，不需要像线程之间那样进行加锁和解锁操作。协程的调度和切换是由用户程序自己实现的，通常可以使用生成器或 async/await 关键字来实现。
协程的主要优点包括：
- 轻量级：协程比线程更轻量级，可以在单线程中实现并发的效果，减少线程切换的开销，提高程序的运行效率。
- 高效性：由于协程之间共享数据，因此不需要像线程那样进行加锁和解锁操作，可以提高程序的运行效率。
- 灵活性：协程可以根据需要随时暂停和恢复，可以自由地控制程序的执行流程，适用于很多复杂的应用场景。
协程的缺点主要在于：
- 需要手动控制：协程需要用户程序自己控制调度和切换，因此需要一定的编程技巧和经验。
- 难以调试：由于协程的执行流程比较复杂，因此在调试时比较困难，需要使用一些高级工具和技术。
总的来说，协程是一种比线程更轻量级的并发编程方式，可以在一些复杂的应用场景中发挥重要的作用，但是需要一定的编程技巧和经验，并且在调试时比较困难。
调度算法是操作系统中实现进程或线程调度的一种算法，它决定了系统如何选择下一个进程或线程执行。调度算法的主要目的是提高系统的资源利用率、响应时间、吞吐量等性能指标，同时也需要保证公平性、可靠性、可预测性等。
常见的调度算法包括以下几种：
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先来先服务调度算法（FCFS）：按照进程到达的先后顺序进行调度，先到达的进程先执行。优点是简单、公平，但是容易造成短作业等待长作业的情况，从而影响系统的响应时间。
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最短作业优先调度算法（SJF）：按照进程需要执行的时间长度进行调度，执行时间短的进程先执行。优点是可以最大限度地减少平均等待时间，但是需要预测进程的执行时间，容易受到长作业的影响。
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优先级调度算法：为每个进程赋予一个优先级，按照优先级高低进行调度。优点是可以满足不同进程的不同需求，但是容易造成优先级倒挂、饥饿等问题。
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时间片轮转调度算法（RR）：将 CPU 时间分成多个时间片，每个进程轮流使用一个时间片，如果在时间片内没有执行完毕，则将进程挂起，等待下一轮调度。优点是可以保证公平性，但是需要选择合适的时间片长度，过长会降低响应时间，过短会增加上下文切换的开销。
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多级反馈队列调度算法：将进程分成多个队列，每个队列有不同的优先级和时间片长度，进程根据自身的属性被分配到相应的队列中。优点是可以根据不同进程的属性分配不同的调度策略，但是需要合理设置多级队列的属性。
以上是常见的几种调度算法，不同的调度算法适用于不同的应用场景，需要根据具体情况选择合适的算法
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