进程和线程的区别

选自CSDN作者-鱼日天

下面是抽象类比:

单CPU:一台单核处理器计算机 = 一个车间;
多CPU:一台多核处理器计算机 = 一座工厂;

进程:一个车间 = 一个进程; (即一个运行的程序)
多进程:一座工厂可以同时运行多个车间;
CPU和进程单CPU只能同时运行单个进程,多CPU可以同时运行多个进程

线程:车间内一个工人 = 一个线程;
进程与线程一个进程可以包括多个线程

线程间内存共享:车间的空间是工人们共享的,比如许多房间是每个工人都可以进出的。
一个进程的内存空间是共享的,每个线程都可以使用这些共享内存

内存安全:可是,每个车间容纳大小不同,有的最多只能容纳一个人。车间人满的时候,其他人就进不去了。
一个线程使用某些共享内存时,其他线程必须等它结束,才能使用这一块内存。

互斥锁:一个防止他人进入的简单方法,就是门口加一把锁。先到的人锁上门,后到的人看到上锁,就在门口排队,等锁打开再进去。
这就叫"互斥锁"–Mutex,防止两个线程同时读写某一块内存区域

信号量:这时的解决方法,就是在门口挂n把钥匙。进去的人就取一把钥匙,出来时再把钥匙挂回原处。后到的人发现钥匙架空了,就知道必须在门口排队等着了。
这种做法叫做"信号量"(Semaphore),用来保证多个线程不会互相冲突

锁和信号量:不难看出,互斥锁是信号量的一种特殊情况(n=1时)。也就是说,完全可以用后者替代前者。但是,因为mutex较为简单,且效率高,所以在必须保证资源独占的情况下,还是采用这种设计。

操作系统的资源分配与调度逻辑
  • 以多进程形式,允许多个任务同时运行;
  • 以多线程形式,允许单个任务分成不同的部分运行;
  • 提供协调机制,一方面防止进程之间和线程之间产生冲突,另一方面允许进程之间和线程之间共享资源。

下面是严谨的解释:

进程

进程是程序的一次执行过程,是一个动态概念,是程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位,每一个进程都有一个自己的地址空间,至少有 5 种基本状态,它们是:初始态,执行态,等待状态,就绪状态,终止状态。

线程

线程是CPU调度和分派的基本单位,它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源。

进程和线程的关系

线程是进程的一部分
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

进程和线程的区别

理解它们的差别,我从资源使用的角度出发。(所谓的资源就是计算机里的中央处理器,内存,文件,网络等等)

根本区别:进程是操作系统资源分配的基本单位,而线程是任务调度和执行的基本单位

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),进程之间切换开销大;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:系统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

包含关系: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

Last modification:October 14th, 2020 at 10:42 pm