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前言
这篇文章记录笔者复习操作系统,对进程和线程的总结理解
一、基本区别整理
根本区别
- 按照单位性质:进程是拥有拥有资源的基本单位,线程作为调度和分配的基本单位**(根本区别)**
基本区别
- 在开销方面:每个进程都有独立的代码和数据空间(程序上下文),程序之间的切换会有较大的开销;在创建和撤销进程时,由于系统都要为之分配和回收资源,导致系统的开销明显大于创建或撤销线程时的开销;线程可以看做轻量级的进程,同一类线程共享代码和数据空间,每个线程都有自己独立的运行栈和程序计数器(PC),线程之间切换的开销小。
- 所处环境:在操作系统中能同时运行多个进程(程序);而在同一个进程(程序)中有多个线程同时执行(通过CPU调度,在每个时间片中只有一个线程执行)
- 内存分配方面:系统在运行的时候会为每个进程分配不同的内存空间;而对线程而言,除了CPU外,系统不会为线程分配内存(线程所使用的资源来自其所属进程的资源),线程组之间只能共享资源。线程不拥有系统资源,但可以访问隶属于进程的资源;
- 包含关系:没有线程的进程可以看做是单线程的,如果一个进程内有多个线程,则执行过程不是一条线的,而是多条线(线程)共同完成的;线程是进程的一部分,所以线程也被称为轻权进程或者轻量级进程。
二、关系
- 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;
- 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;
- 处理机分给线程,即真正在处理机上运行的是线程;
- 线程在执行过程中,需要协作同步。不同进程的线程间要利用消息通信的办法实现同步。线程是指进程内的一个执行单元,也是进程内的可调度实体。
三、为什么
为什么执行和调度的基本单位是线程,如上进程和线程这样设置有什么好处?
这里涉及到两个概念:并发和隔离
- 并发是为了尽量让硬件利用率高,线程是为了在系统层面做到并发。线程上下文切换效率比进程上下文切换会高很多,这样可以提高并发效率。
- 隔离也是并发之后要解决的重要问题,计算机的资源一般是共享的,隔离要能保障崩溃了这些资源能够被回收,不影响其他代码的使用。所以说一个操作系统只有线程没有进程也是可以的,只是这样的系统会经常崩溃而已,操作系统刚开始发展的时候和这种情形很像。