进程和线程的一个简单形象的解释

转眼暑假一过,2015年的校招即将开启大幕,身为计算机专业的朋友们,在面试中是不是常常会被问到一个问题:进程和线程的差别,今日偶然看到阮一峰的博客,他用一个非常好的类比把他们解释的清晰易懂,会不会突然让大家有种豁然开朗的感觉呢?

进程(process)和线程(thread)是操作系统的基本概念,可是它们比較抽象,不easy掌握,但以下的类比解释,是不是让你明确非常多呢?


1、计算机的核心是CPU,它承担了全部的计算任务。它就像一座工厂,时刻在执行。

2、假定工厂的电力有限,一次仅仅能供给一个车间使用。也就是说,一个车间开工的时候,其它车间都必须停工。背后的含义就是,单个CPU一次仅仅能执行一个任务。


3、进程就好比工厂的车间,它代表CPU所能处理的单个任务。任一时间,CPU总是执行一个进程,其它进程处于非执行状态。


4、一个车间里,能够有非常多工人,他们协同完毕一个任务。


5、线程就好比车间里的工人。一个进程能够包含多个线程。


6、车间的空间是工人们共享的,比方很多房间是每一个工人都能够进出的。这象征一个进程的内存空间是共享的,每一个线程都能够使用这些共享内存。


7、但是,每间房间的大小不同,有些房间最多仅仅能容纳一个人,比方厕所。里面有人的时候,其它人就不能进去了。这代表一个线程使用某些共享内存时,其它线程必须等它结束,才干使用这一块内存。


8、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,等锁打开后再进去。这就叫"相互排斥锁"(Mutual exclusion,缩写Mutex),防止多个线程同一时候读写某一块内存区域。


9、还有些房间,能够同一时候容纳n个人,比方厨房。也就是说,假设人数大于n,多出来的人仅仅能在外面等着。这好比某些内存区域,仅仅能供给固定数目的线程使用。


10、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。这样的做法叫做"信号量"(Semaphore),用来保证多个线程不会互相冲突。

不难看出,mutex是semaphore的一种特殊情况(n=1时)。也就是说,全然能够用后者替代前者。可是,由于mutex较为简单,且效率高,所以在必须保证资源独占的情况下,还是採用这样的设计。


11、操作系统的设计,因此能够归纳为三点:

(1)以多进程形式,同意多个任务同一时候执行;

(2)以多线程形式,同意单个任务分成不同的部分执行;

(3)提供协调机制,一方面防止进程之间和线程之间产生冲突,还有一方面同意进程之间和线程之间共享资源。


(完)

原文地址:https://www.cnblogs.com/mfrbuaa/p/4021144.html