进程与线程 — 操作系统

1. 进程、线程、协程的区别？

内核态：操作系统核心代码运行态，可访问硬件和所有内存（特权指令）
用户态：应用程序运行态，受限（无法直接访问硬件/内核内存）
切换：应用需要内核能力（读写文件、网络、创建线程）→ 系统调用（syscall）→ 陷入内核态执行 → 返回用户态。每次切换有开销（保存上下文 + 模式切换）
触发方式：系统调用、中断（硬件）、异常（缺页/除零）

进程和线程的区别？（必背）——进程是资源分配单位（独立地址空间，隔离）；线程是 CPU 调度单位（共享进程内存，切换快）。一个进程可有多个线程（一个 JVM 多线程）。
进程间通信方式？——管道（|）、消息队列、共享内存（最快，要信号量同步）、信号量、信号、Socket（跨机器）。
用户态和内核态是什么？——应用跑在用户态（受限），需要系统能力（读写文件/网络/创建线程）时通过系统调用陷入内核态执行。频繁切换有开销。
上下文切换的成本？——保存/恢复寄存器 + 内核切换 + 缓存失效（TLB/L1 清空）——切换频繁吞吐暴跌。线程数匹配核数、减少阻塞是优化方向。
协程和线程的区别？——协程是用户态调度（无内核切换，一个线程跑上万个协程）；线程是内核调度。Java 21 的虚拟线程就是协程。

术语	大白话解释
进程（Process）	运行中的程序：有独立的地址空间和资源。进程间互相隔离（一个崩了不影响其他）。
线程（Thread）	进程内的执行流：共享进程内存，切换快，但有共享数据竞争问题。
协程（Coroutine）	用户态轻量线程（Go goroutine、Java 虚拟线程），调度不经过内核，数量可达百万级。
IPC（进程间通信）	进程间交换数据的方式：管道/消息队列/共享内存/信号量/Socket。
系统调用（syscall）	应用向内核请求服务的入口（open/read/socket...），触发用户态→内核态切换。
用户态 / 内核态	两种 CPU 运行模式：用户态受限（应用）、内核态特权（OS）。切换有成本。
上下文切换	CPU 从一任务切到另一任务：存寄存器、换页表、缓存失效——性能开销的主要来源。
调度算法	OS 决定"下一个谁用 CPU"：FCFS/时间片轮转/优先级/多级反馈队列（Linux CFS 是公平调度）。