并发和并行的概念区分：

并发，指的是多个事情，在同一时间段内同时发生了。  
并行，指的是多个事情，在同一时间点上同时发生了。

并发的多个任务之间是互相抢占资源的。  
并行的多个任务之间是不互相抢占资源的、

只有在多CPU或者一个CPU多核的情况中，才会发生并行。否则，看似同时发生的事情，其实都是并发执行的。

     进程和线程的区别：

举一个例子：进程就相当于应用程序中的qq，而线程就是我在qq上做一个发送信息的一个任务线程。

进程是cpu,内存等资源占用的基本单位，线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位，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)。

进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存。

一个进程至少包含一个执行线程。每个线程共享相同的地址空间（共享堆空间），拥有自己独立的栈空间。

线程相比进程能减少开销，体现在：

1.线程的创建时间比进程快，因为进程在创建的过程中，还需要资源管理信息，比如内存管理信息、文件管理信息，而线程在创建的过程中，不会涉及这些资源管理信息，而是共享它们；

2.线程的终止时间比进程快，因为线程释放的资源相比进程少很多；

3.同一个进程内的线程切换比进程切换快，因为线程具有相同的地址空间（虚拟内存共享），这意味着同一个进程的线程都具有同一个页表，那么在切换的时候不需要切换页表。而对于进程之间的切换，切换的时候要把页表给切换掉，而页表的切换过程开销是比较大的；

4.由于同一进程的各线程间共享内存和文件资源，那么在线程之间数据传递的时候，就不需要经过内核了，这就使得线程之间的数据交互效率更高了；

所以，线程比进程不管是时间效率，还是空间效率都要高。

进程和线程的状态：

摘抄自java核心技术，觉得说的比较易懂，说明了多核或者单核cpu和线程，进程占用关系：

一旦一个线程开始运行，它不一定始终保持运行。事实上，运行中的线程有时需要暂停，让其他线程有机会运行。线程调度的细节依赖于操作系统提供的服务。抢占式调度系统给每一个可运行线程一个时间片（20-50ms）来执行任务。当时间片用完时，操作系统剥夺该线程的运行权，并给另一个线程一个机会来运行。当选择下一个线程时，操作系统会考虑线程的优先级。

现在所有的桌面以及服务器操作系统都使用抢占式调度。但是像手机这样的小型设备可能使用协助式调度。在这样的设备中，一个线程只有调用yield方法或被阻塞或等待时才会失去控制权。

在有多个处理器核心（多核单cpu）的机器上，每一个处理器运行一个线程，可以有多个线程并行运行。如果线程的数目多于处理器的数目，调度器还是需要分配时间片。

下面说一下cpu和进程和线程的上下文切换：

上下文切换是指cpu从一个进程或者线程切换到另一个进程或者线程。

概念：

CPU 寄存器和程序计数器是 CPU 在运行任何任务前，所必须依赖的环境，这些环境就叫做 CPU 上下文。

CPU 寄存器是 CPU 内部一个容量小，但是速度极快的内存（缓存），程序计数器则是用来存储 CPU 正在执行的指令位置、或者即将执行的下一条指令位置，意思就是这个线程或者进程进行到什么地方，记录下来。

CPU 上下文切换过程：就是先把前一个任务的 CPU 上下文（CPU 寄存器和程序计数器）保存起来，然后加载新任务的上下文到这些寄存器和程序计数器，最后再跳转到程序计数器所指的新位置，运行新任务。之前的进程或者线程就会进入就绪状态队列，等待操作系统的调度，这个队列是用链表来进行。（如果调度系统将此线程或者进程的状态改变，则此数据将插入到其他状态的队列中。选用链表的原因是因为可能面临进程创建，销毁等调度导致进程状态发生变化，所以链表能够更加灵活的插入和删除。）

系统内核会存储保持下来的上下文信息，当此任务再次被分配给 CPU 运行时，CPU 会重新加载这些上下文，这样就能保证任务原来的状态不受影响，让任务看起来还是连续运行。

进程的上下文切换开销和线程的上下文切换开销对比：

进程切换：进程的上下文切换不仅包含了虚拟内存、栈、全局变量等用户空间的资源，还包括了内核堆栈、寄存器等内核空间的资源。

线程的切换：这还得看线程是不是属于同一个进程：

当两个线程不是属于同一个进程，则切换的过程就跟进程上下文切换一样；

当两个线程是属于同一个进程，因为虚拟内存是共享的，所以在切换时，虚拟内存这些资源就保持不动，只需要切换线程的私有数据、寄存器等不共享的数据；

所以，线程的上下文切换相比进程，开销要小很多。

发生进程上下文切换有哪些场景？

为了保证所有进程可以得到公平调度，CPU 时间被划分为一段段的时间片，这些时间片再被轮流分配给各个进程。这样，当某个进程的时间片耗尽了，进程就从运行状态变为就绪状态，系统从就绪队列选择另外一个进程运行；

进程在系统资源不足（比如内存不足）时，要等到资源满足后才可以运行，这个时候进程也会被挂起，并由系统调度其他进程运行；

当进程通过睡眠函数 sleep 这样的方法将自己主动挂起时，自然也会重新调度；

当有优先级更高的进程运行时，为了保证高优先级进程的运行，当前进程会被挂起，由高优先级进程来运行；

发生硬件中断时，CPU 上的进程会被中断挂起，转而执行内核中的中断服务程序；

发生上下文切换的操作系统调度

在进程的生命周期中，当进程从一个运行状态到另外一状态变化的时候，其实会触发一次调度，调度有操作系统来出发，cpu来执行任务。

调度的原则：

• CPU 利用率：调度程序应确保 CPU 是始终匆忙的状态，这可提高 CPU 的利用率；

• 系统吞吐量：吞吐量表示的是单位时间内 CPU 完成进程的数量，长作业的进程会占用较长的 CPU 资源，因此会降低吞吐量，相反，短作业的进程会提升系统吞吐量；

• 周转时间：周转时间是进程运行和阻塞时间总和，一个进程的周转时间越小越好；

• 等待时间：这个等待时间不是阻塞状态的时间，而是进程处于就绪队列的时间，等待的时间越长，用户越不满意；

• 响应时间：用户提交请求到系统第一次产生响应所花费的时间，在交互式系统中，响应时间是衡量调度算法好坏的主要标准。

这么多调度原则，目的就是要使得进程要「快」。

调度算法分为两类：
非抢占式调度算法挑选一个进程，然后让该进程运行直到被阻塞，或者直到该进程退出，才会调用另外一个进程，也就是说不会理时钟中断这个事情。
抢占式调度算法挑选一个进程，然后让该进程只运行某段时间，如果在该时段结束时，该进程仍然在运行时，则会把它挂起，接着调度程序从就绪队列挑选另外一个进程。这种抢占式调度处理，需要在时间间隔的末端发生时钟中断（一个时间片大约是20-50ms），以便把 CPU 控制返回给调度程序进行调度，也就是常说的时间片机制。

参考链接：https://xie.infoq.cn/article/8e66fa7ebe4d310db95b39c31

                  https://xie.infoq.cn/article/fccf4cc4523aba603525bbb37