进程与线程的概念，以及为什么要有进程线程，其中有什么区别，他们各自又是怎么同步的?
1. 基本概念：
进程是对运行时程序的封装，是 系统进行资源调度和分配的的基本单位，实现了操作系统的并发 ；
线程是进程的子任务， 是CPU调度和分派的基本单位 ， 用于保证程序的实时性，实现进程内部的并发；线程是操作系统可识别的最小执行和调度单位 。每个线程都独自占用一个 虚拟处理器 ：独自的 寄存器组 ， 指令计数器和处理器状态 。每个线程完成不同的任务，但是 共享同一地址空间 （也就是同样的 动态内存，映射文件，目标代码等等 ）， 打开的文件队列和其他内核资源 。
2. 区别：
- 一个线程只能属于一个进程，而一个进程可以有多个线程 ，但至少有一个线程。线程依赖于进程而存在。
- 进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享进程的内存 。（资源分配给进程，同一进程的所有线程共享该进程的所有资源。同一进程中的多个线程共享代码段（代码和常量），数据段（全局变量和静态变量），扩展段（堆存储）。但是每个线程拥有自己的栈段，栈段又叫运行时段，用来存放所有局部变量和临时变量。）
- 进程是资源分配的最小单位，线程是CPU调度的最小单位 ；
- 系统开销： 由于在创建或撤消进程时，系统都要为之分配或回收资源，如内存空间、I／o设备等。因此，操作系统所付出的开销将显著地大于在创建或撤消线程时的开销。类似地，在进行进程切换时，涉及到整个当前进程CPU环境的保存以及新被调度运行的进程的CPU环境的设置。而线程切换只须保存和设置少量寄存器的内容，并不涉及存储器管理方面的操作。可见， 进程切换的开销也远大于线程切换的开销 。
- 通信：由于同一进程中的多个线程具有相同的地址空间，致使它们之间的同步和通信的实现，也变得比较容易。 进程间通信IPC，线程间可以直接读写进程数据段（如全局变量）来进行通信——需要进程同步和互斥手段的辅助，以保证数据的一致性 。在有的系统中，线程的切换、同步和通信都无须操作系统内核的干预
- 进程编程调试简单可靠性高，但是创建销毁开销大；线程正相反，开销小，切换速度快，但是编程调试相对复杂 。
- 进程间不会相互影响 ；线程一个线程挂掉将导致整个进程挂掉
- 进程适应于多核、多机分布；线程适用于多核
进程间通信的方式：
进程间通信主要包括 管道、系统IPC（包括消息队列、信号量、信号、共享内存等）、以及套接字socket 。
1.管道：
管道主要包括 匿名管道和命名管道 :管道可用于具有亲缘关系的父子进程间的通信，命名管道除了具有管道所具有的功能外，它还允许无亲缘关系进程间的通信
- 1.1 匿名管道PIPE ：
- 它是 半双工 的（即数据只能在一个方向上流动），具有固定的读端和写端
- 它 只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信 （也是父子进程或者兄弟进程之间）
- 它可以看成是一种特殊的文件， 对于它的读写也可以使用普通的read、write等函数 。但是它不是普通的文件，并不属于其他任何文件系统，并且只存在于内存中。
- 1.2 命名管道FIFO：
- FIFO 可以在无关的进程之间交换数据
- FIFO有路径名与之相关联，它 以一种特殊设备文件形式存在于文件系统中 。
2. 系统IPC：
- 2.1 消息队列 消息队列， 是消息的链接表，存放在内核中 。一个消息队列由一个标识符（即队列ID）来标记。 ( 消息队列克服了信号传递信息少，管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等特点 )具有写权限得进程可以按照一定得规则向消息队列中添加新信息；对消息队列有读权限得进程则可以从消息队列中读取信息；
特点：
- 消息队列是 面向记录的 ，其中的消息具有特定的格式以及特定的优先级。
- 消息队列 独立于发送与接收进程 。进程终止时，消息队列及其内容并不会被删除。
- 消息队列 可以实现消息的随机查询 ,消息不一定要以先进先出的次序读取,也可以按消息的类型读取。
- 2.2 信号量semaphore