进程和线程及相关引申

进程是资源分配和拥有的基本单位，线程是CPU调度的基本单位。进程是可执行程序在系统中动态执行的抽象，线程可以理解为轻量级的进程，同一个进程内部有多个线程。一个进程拥有堆区、栈区、代码区和数据区，一个线程共享进程的堆、全局变量、静态变量、指针，引用、文件等，而独自占有栈和少量寄存器。进程切换需要保存CPU环境（栈、寄存器、页表和文件句柄等），开销较大，而线程切换只需要保存程序计数器、少量寄存器和栈的内容，开销较小。多进程引申出IPC，多线程引申出同步互斥机制。

进程间的通信方式：文件、管道、命名管道、信号、共享内存、消息队列、套接字、命名管道
管道是一种最基本的 IPC 机制，作用于有血缘关系的进程之间，完成数据传递。调用 pipe 系统函数即可创建一
个管道。有如下特质：

1. 其本质是一个伪文件(实为内核缓冲区)
2. 由两个文件描述符引用，一个表示读端，一个表示写端。
3. 规定数据从管道的写端流入管道，从读端流出。
   管道的原理: 管道实为内核使用环形队列机制，借助内核缓冲区(4k)实现。
   管道的局限性：
   ① 数据不能进程自己写，自己读。
   ② 管道中数据不可反复读取。一旦读走，管道中不再存在。
   ③ 采用半双工通信方式，数据只能在单方向上流动。
   ④ 只能在有公共祖先的进程间使用管道。

线程间的同步互斥手段：互斥量（互斥锁）、读写锁、条件变量、信号量