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一.定義:
進程(process)是一塊包含了某些資源的內存區域。操作系統利用進程把它的工作劃分為一些功能單元。
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進程中所包含的一個或多個執行單元稱為線程(thread)。進程還擁有一個私有的虛擬地址空間,該空間僅能被它所包含的線程訪問。
二.區別:
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一個程序至少有一個進程,一個進程至少有一個線程.。
1.多進程比多線程程序要健壯進程有獨立的地址空間,一個進程崩潰后,在保護模式下不會對其它進程產生影響,而線程沒有自己單獨的內存地址空間。一個線程死掉整個進程就死掉了。
2.進程擁有獨立的堆棧空間和數據段,所以每當啟動一個新的進程必須分配給它獨立的地址空間,建立眾多的數據表來維護它的代碼段、堆棧段和數據段,這對于多進程來說十分“奢侈”,系統開銷比較大;
? ?線程不一樣,線程擁有獨立的堆棧空間,但是共享數據段,它們彼此之間使用相同的地址空間,共享大部分數據,比進程更節儉,開銷比較小,切換速度也比進 程快,效率高,但是正由于進程之間獨立的特點,使得進程安全性比較高,也因為進程有獨立的地址空間,一個進程崩潰后,在保護模式下不會對其它進程產生影響,而線程只是一個進程中的不同執行路徑。
3.進程——資源分配的最小單位,線程——程序執行的最小單位。或者說是CPU調度和分派的基本單位。在Mac、Windows NT等采用微內核結構的操作系統中,進程的功能發生了變化:它只是資源分配的單位,而不再是調度運行的單位。在微內核系統中,真正調度運行的基本單位是線程。因此,實現并發功能的單位是線程。
4.體現在通信機制上面:正因為進程之間互不干擾,相互獨立,進程的通信機制相對很復雜,譬如管道,信號,消息隊列,共享內存,套接字等通信機制,而線程由于共享數據段所以通信機制很方便。一進程下的線程共享數據(比如全局變量,靜態變量),通過這些數據來通信不僅快捷而且方便,當然如何處理好這些訪問的同步與互斥正是編寫多線程程序的難點
5.體現在CPU系統上面:線程使得CPU系統更加有效,因為操作系統會保證當線程數不大于CPU數目時,不同的線程運行于不同的CPU上。
? ?進程占用內存多,切換復雜,CPU利用率低; 線程占用內存少,切換簡單,CPU利用率高。
6.線程的執行與進程是有區別的。每個獨立的線程有有自己的一個程序入口,順序執行序列和程序的出口,但是線程不能獨立執行,必須依附與程序之中, 由應用程序提供多個線程的并發控制。
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三.進程、用戶線程、內核線程的區別和聯系
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? | 進程 | 用戶線程(輕量級進程) | 內核線程 |
代碼段 | 有 | 有 | 有 |
數據段 | 有 | 有 | 有 |
描述符task_struct | 有 | 有 | 有 |
用戶空間堆棧 | 有 | 一個線程組共享一個用戶空間 | 完全沒有 |
內核空間堆棧 | 有 | 有 | 有 |
PID | 獨一無二的 | 一組線程共享一個 | 有 |
這里的有是指擁有獨立的。
四.進程與線程的選擇
取決以下幾點:
1、需要頻繁創建銷毀的優先使用線程;因為對進程來說創建和銷毀一個進程代價是很大的。
2、線程的切換速度快,所以在需要大量計算,切換頻繁時用線程,還有耗時的操作使用線程可提高應用程序的響應
3、因為對CPU系統的效率使用上線程更占優,所以可能要發展到多機分布的用進程,多核分布用線程;
4、并行操作時使用線程,如C/S架構的服務器端并發線程響應用戶的請求;
5、需要更穩定安全時,適合選擇進程;需要速度時,選擇線程更好。
6.對于一些要求同時進行并且又要共享某些變量的并發操作,只能用線程,不能用進程。