一、Linux 线程 进程 协程
- 进程： 对正在运行程序的抽象， 比如一个web浏览器、一个vscode 都是进程，进程是程序运行资源的集合，是系统资源分配的最小单位。
- 线程：一个进程环境中的多个执行流，这些执行流很大程度上相对独立，在进行中，程序执行的最小单位（执行流）就是线程。可以并行运行在进程中，就像他们是单独的”线程“一样 只是它们共享相同的地址空间、代码、数据、信号处理、打开文件、全局变量等
- 线程栈1M
- 协程：简历在线程之上的抽象，它需要线程来承载运行，一个线程可以有多个协程
- 协程很小只有几kb
- 比如GO语言的goroutine，一个
go关键字就可以运行一个协程程序，go语言中协程通过go提供的runtime来控制和调度，通过context包进行上下文传输。 - 协程通过语言提供的runtime来调度，用户空间直接调度不需要在内核空间和用户空间来回切换，效率低
- 能更好地利用cpu地多核，提高程序执行能力
- 避免阻塞，如果协程所在地线程发生了阻塞，协程调度器可以把运行在阻塞线程上地协程 调度到其他线程上继续运行。
Golang中地协程与线程的关系
go中的协程相当于一个微线程，由Go Runtime调度使用。 goroutine的协程都是运行在线程上的。
它的调度模型是一个GMP模型：
- G： goroutine，表示go的一个协程，也就是”微线程“
- M： machine， 表示线程，G在M上运行
- P： processor ，它包含了运行goroutine所需资源，如果一个M想运行一个goroutine，那么要先获取 processor
二、Linux僵尸进程
ps 看到STAT为 Z 或者Zs的进程
简单来说：僵尸进程的出现时间是在子进程终止后，但是父进程尚未读取这些数据之前
当你运行一个程序时，它会产生一个父进程以及很多子进程。 所有这些子进程都会消耗内核分配给它们的内存和 CPU 资源。
这些子进程完成执行后会发送一个 Exit 信号然后死掉。这个 Exit 信号需要被父进程所读取。父进程需要随后调用 wait 命令来读取子进程的退出状态，并将子进程从进程表中移除。
若父进程正确第读取了子进程的 Exit 信号，则子进程会从进程表中删掉。
但若父进程未能读取到子进程的 Exit 信号，则这个子进程虽然完成执行处于死亡的状态，但也不会从进程表中删掉。
那么此时如果父进程是一个循环不会结束，子进程就会一直保持僵尸状态。
僵尸进程不做任何事情，不会使用任何资源也不会影响其他进程，因此也没什么坏处， 但是进程表中的退出状态以及其他一些进程信息是存在内存里的，太多也会是个问题
kill -9杀不掉子进程的， 必须杀掉父进程
三、CPU上下文切换
是指CPU从一个进程(或线程)切换到另一个进程(或线程)时，必须保存当前运行任务的上下文(状态)，并恢复下一个任务的上下文的过程。
上下文切换的类型：
- 进程上下文切换：不同进程间切换，开销较大
- 线程上下文切换：同一进程的线程间切换，开销较小
- 模式切换：用户态和内核态之间的切换
上下文切换会导致性能开销，因为：
- 需要保存和恢复大量寄存器状态
- 可能导致CPU缓存失效(TLB、数据缓存等)
- 频繁切换会减少实际任务执行时间
在性能敏感的应用中，减少不必要的上下文切换是优化的重要方向。
如何诊断频繁上下文切换带来的性能问题？
确认上下文切换是否过高， 通过vmstat 1 关注cs列、通过dstat -c -y –top-cpu查看详情、pidstat -w 查看每个进程的上下文切换情况
- 正常情况上下文切换次数在每秒几千次以内
- 超过1万通常表示可能存在问题
- 超过10万基本是肯定有问题的
四、Linux CFS调度器
完全公平调度器， 2.6版本成为默认调度器取代之前的O（1）调度器
CFS的核心是”完全公平“地分配CPU时间给所有可运行地进程。与传统的基于时间片的调度器不同，CFS不是直接分配固定的时间片，而是通过虚拟运行时间（vruntime）的概念来实现公平性
如何实现的公平：
- 虚拟运行时间（vruntime），每个进程维护一个vruntime变量，表示该进程已获得的cpu时间，但经过优先级加权后的值。CFS总是选择vruntime最小的进程来运行，vruntime的计算公式：
vruntime = 实际使用的CPU时间 * （优先级为0（默认优先级）的权重 / 基于进程优先级的权重）
- 红黑树数据结构， cfs使用红黑树来组织可运行进程，以vruntime为键值。这允许：
- 高效地找到vruntime最小地进程
- 高效地插入和删除进程
- 调度周期， cfs定义了一个调度周期通常为几毫秒，目的是让所有可运行进程在这个周期内都能运行一次，每个进程分配的时间为：
time_slice = sched_latency * (weight / total_weight)
- 动态时间片，cfs不采用固定时间片，而是：
- 当进程数少时，每个进程获得更长的时间
- 当进程数多时，调度周期自动扩展，但不超过sched_latency_max
- 优先级处理，通过
nice值影响进程的权重：- 高优先级（nice值小）的进程获得更多CPU时间
- 低优先级（nice值大）的进程获得较少CPU时间
- 权重差异被严格控制（避免优先级反转问题）
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