进程、线程，cpu核数的关系
文章背景
最近写了一个关于多线程的脚步，才发现自己把好多计算机操作系统的知识都忘记了，所以稍微恶补了一下相关知识，以下是自己的理解，如有错误，欢迎大家指正。
cpu架构
计算机有5大基本组成部分，运算器，控制器，存储器，输入和输出。运算器和控制器封装到一起，加上寄存器组和cpu内部总线构成中央处理器（CPU）。
cpu又分为单核cpu和多核cpu，不同的机器的cpu个数也不同。
多核cpu的架构如下：
多核CPU，不同的核通过L2 cache进行通信，存储和外设通过总线与CPU通信。
多cpu的架构如下：
多个物理CPU，CPU通过总线进行通信，效率比较低。
cpu的知识还有很多，譬如寄存器和三级缓存等等，下来继续研究
cpu个数、核心数、多线程、多进程的关系
进程
进程是资源分配的最小单位，一个程序有至少一个进程。
进程有自己的独立地址空间，每启动一个进程，系统就会为它分配地址空间，建立数据表来维护代码段、堆栈段和数据段，这种操作非常昂贵。
进程之间的通信需要以通信的方式（IPC)进行。
线程
线程是程序执行的最小单位。一个进程有至少一个线程。
线程是共享进程中的数据的，使用相同的地址空间，因此CPU切换一个线程的花费远比进程要小很多，同时创建一个线程的开销也比进程要小很多。
线程之间的通信更方便，同一进程下的线程共享全局变量、静态变量等数据。
进程与线程的关系
一个进程有至少一个线程。一个线程只能在一个进程中。
多进程程序更健壮，多线程程序只要有一个线程死掉，整个进程也死掉了，而一个进程死掉并不会对另外一个进程造成影响，因为进程有自己独立的地址空间。
多进程
同一个时间里，同一个计算机系统中允许两个或两个以上的进程处于并行状态，这是多进程。多进程带来的好处是你可以边听mp3边上网，与此同时甚至可以将下载的文档打印出来，而这些任务之间丝毫不会相互干扰。但并行需要解决的问题是通常并行的进程比CPU数量多得多，而原则上一个CPU只能分配给一个进程（引入线程后，CPU调度的基本单位是线程，进程是资源分配的最小单位），以便运行这个进程。而要让CPU同时运行多个进程，就必须使用并发技术，实现并发技术最常见的就是时间片轮转调度算法，即在操作系统的管理下，所有正在运行的进程轮流使用CPU，每个进程允许占用CPU的时间非常短(比如1毫秒)，这样用户根本感觉不出来 CPU是在轮流为多个进程服务，就好象所有的进程都在不间断地运行一样，给用户的感觉就是并行。但实际上在任何一个时间内有且仅有一个进程占有CPU。
所以对于多cpu，多个进程可以并行在多个cpu中计算，当然也会存在进程切换；
对于单cpu，多个进程在这个单cpu中是并发运行，根据时间片读取上下文+执行程序+保存上下文。
同一个进程同一时间段只能在一个cpu中运行，如果进程数小于cpu数，那么未使用的cpu将会空闲。
父进程和子进程
为啥引入子进程：
为什么引入进程，因为并发，那么为啥引入子进程呢，这个答案也是因为进一步的并发，比如我想算一下a * 100，我还想算b * 100，我可以顺序算，也可一创建两个子进程一个算前者，一个算后者，父进程等待算好了，拿过来用，这是进一步的并发。
关于资源：子进程得到的是除了代码段是与父进程共享的以外，其他所有的都是得到父进程的一个副本，子进程的所有资源都继承父进程，得到父进程资源的副本，既然为副本，也就是说，二者并不共享地址空间。两个是单独的进程，继承了以后二者就没有什么关联了，子进程单独运行。（采用写时复制技术）
关于文件描述符：继承父进程的文件描述符时，相当于调用了dup函数，父子进程共享文件表项，即共同操作同一个文件，一个进程修改了文件，另一个进程也知道此文件被修改了。
父进程创建两个子进程，子进程是对父进程的克隆，两个子进程是完全独立的，不能互相访问。
从上面可以看出：子进程与单独起一个进程的差别不是太大，但仍然有自己的适用范围，比如主程序可以调用别人的程序，或者是一些权限的问题，在权限敏感的程序里，子进程会继承部分权限。
子进程和线程区别
举例而言，进程和线程的区别在于粒度不同, 进程之间的变量(或者说是内存)是不能直接互相访问的, 而线程可以, 线程一定会依附在某一个进程上执行.我举个例子, 你在Windows下开一个IE浏览器, 这个IE浏览器是一个进程. 你用浏览器去打开一个pdf, IE就去调用Acrobat去打开, 这时Acrobat是一个独立的进程, 就是IE的子进程.而IE自己本身同时用同一个进程开了2个网页, 并且同时在跑两个网页上的脚本, 这两个网页的执行就是IE自己通过两个线程实现的.值得注意的是, 线程仍然是IE的内容, 而子进程Acrobat严格来说就不属于IE了, 是另外一个程序.之所以是IE的子进程, 只是受IE调用而启动的而已.
多线程
线程是进程中的单位，是占用CPU的单位，例如4内核CPU，如果有4个线程，这个4个线程是并行(不是并发)。
超线程（Intel技术）
这就是我们购买电脑时，所看到的CPU参数：该电脑拥有1个CPU，它有4个内核（表示有4个相对独立的CPU核心单元组，这是物理概念），每个内核有个4线程（这是逻辑概念。即 超线程技术，它可以实现单个物理核实现线程级别的并行计算。也就是说：OS会认为一个线程也是一个内核，当然这是OS的“错觉”）。
上述这个CPU可描述为：单CPU 4核心 4线程。
4核 指的是物理核心（物理概念）。4线程（线程数是一个逻辑概念） 是通过超线程技术，用一个物理核模拟两个虚拟核（逻辑处理器），所以每个物理核2个线程，总数为8线程，在操作系统看来是8核，实则是4个物理核。
尽管现在有4个物理核，4个逻辑核，但是实际性能还是不如真正的8核处理器好。因为超线程技术本身是复用相同的物理核心，当前场景每个线程执行的功能类似，因此使用超线程时，两个线程使用同一个物理核心上的同一个执行部件，同时内存压力加倍，造成线程等待。（而且这个还是根据实际的业务代码决定，有的代码跑起来，物理4线程比超线程的8线程性能还好。）
我们都知道，一个核心同时只能运行一个线程。那么在超线程技术中的线程是否是真正的并行呢？
根据我自己了解到的：Intel的超线程技术，目的是为了更充分地利用一个单核CPU的资源。CPU在执行一条机器指令时，并不会完全地利用所有的CPU资源，而且实际上，是有大量资源被闲置着的。超线程技术允许两个线程同时不冲突地使用CPU中的资源。比如一条整数运算指令只会用到整数运算单元，此时浮点运算单元就空闲了，若使用了超线程技术，且另一个线程刚好此时要执行一个浮点运算指令，CPU就允许属于两个不同线程的整数运算指令和浮点运算指令同时执行，这是真的并行。
但是也不是所有的线程都是并行的，只能说恰好碰到两个线程当前要执行的指令不使用相同的CPU资源时才可以真正地并行执行。
总结
单CPU中进程只能是并发，多CPU计算机中进程可以并行。
单CPU单核中线程只能并发，单CPU多核中线程可以并行。cpu核心数越高，多线程并行数越高。
对普通用户来说，进程和线程宏观上都是并行的。
超线程技术可以提高cpu核心的利用率（只针对多线程），提高的性能也不是直接翻倍 。 一般也就提高百分之10-30吧，有的时候甚至还有性能衰减o(╥﹏╥)o哈哈