进程和线程

    进程,是并发执行的程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位,是一个动态概念,竟争计算机系统资源的基本单位。每一个进程都有一个自己的地址空间,即进程空间或(虚空间)。进程空间的大小只与处理机的位数有关,一个 16 位长处理机的进程空间大小为 2^16 ,而 32 位处理机的进程空间大小为 2^32 。进程至少有 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,在网络或多用户环境下,一个服务器通常需要接收大量且不确定数量用户的并发请求,为每一个请求都创建一个进程显然是行不通的——无论是从系统资源开销方面或是响应用户请求的效率方面来看。因此,操作系统中线程的概念便被引进了。线程,是进程的一部分,一个没有线程的进程可以被看作是单线程的。线程有时又被称为轻权进程或轻量级进程,也是 CPU 调度的一个基本单位。

1. 线程的执行特性。

    线程只有 3 个基本状态:就绪,执行,阻塞。

    线程存在 5 种基本操作来切换线程的状态:派生,阻塞,激活,调度,结束。

2. 进程通信。

    单机系统中进程通信有 4 种形式:主从式,会话式,消息或邮箱机制,共享存储区方式。

        主从式典型例子:终端控制进程和终端进程。

        会话式典型例子:用户进程与磁盘管理进程之间的通信。

本地的进程间通信(IPC)有很多种方式,但可以总结为下面4类:

  • 消息传递(管道、FIFO、消息队列)
  • 同步(互斥量、条件变量、读写锁、文件和写记录锁、信号量)
  • 共享内存(匿名的和具名的)
  • 远程过程调用(Solaris门和Sun RPC)

3. 线程和进程的区别在于,子进程和父进程有不同的代码和数据空间,而多个线程则共享数据空间,每个线程有自己的执行堆栈和程序计数器为其执行上下文。多线程主要是为了节约CPU时间,发挥利用,根据具体情况而定。线程的运行中需要使用计算机的内存资源和CPU。

4. 

线程与进程的区别归纳:

a.地址空间和其它资源:进程间相互独立,同一进程的各线程间共享。某进程内的线程在其它进程不可见。

b.通信:进程间通信IPC,线程间可以直接读写进程数据段(如全局变量)来进行通信——需要进程同步和互斥手段的辅助,以保证数据的一致性。

c.调度和切换:线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。

d.在多线程OS中,进程不是一个可执行的实体。

多线程:

使用多线程是为了提高程序运行的效率。假如有一个程序,要求用户输入多个算式,计算出结果,并分别打印到屏幕上。如果用户一直没有输入,那么无法计算,更无法打印。如果用户输入了,必须要全部输入完,才能计算出结果,再打印到屏幕。

使用线程的话,一个线程用来等待用户输入,一个用来计算结果,一个用来打印。用户在输入算式3的时候,计算线程在计算算式2,打印线程在打印算式1,三个线程同时进行,减少了等待,这样就提高了运行效率。

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