摘要:進程和線程都是計算里的兩項執(zhí)行活動,各有特色和優(yōu)勢。下面就來介紹線程和進程之間的區(qū)別聯系以及通信方式。
1、什么是線程?
線程,有時被稱為輕量級進程(Lightweight Process,LWP),是程序執(zhí)行流的最小單元。一個標準的線程由線程ID,當前指令指針(PC),寄存器集合和堆棧組成。另外,線程是進程中的一個實體,是被系統(tǒng)獨立調度和分派的基本單位,線程自己不擁有系統(tǒng)資源,只擁有一點兒在運行中必不可少的資源,但它可與同屬一個進程的其它線程共享進程所擁有的全部資源。
一個線程可以創(chuàng)建和撤消另一個線程,同一進程中的多個線程之間可以并發(fā)執(zhí)行。由于線程之間的相互制約,致使線程在運行中呈現出間斷性。線程也有就緒、阻塞和運行三種基本狀態(tài)。就緒狀態(tài)是指線程具備運行的所有條件,邏輯上可以運行,在等待處理機;運行狀態(tài)是指線程占有處理機正在運行;阻塞狀態(tài)是指線程在等待一個事件(如某個信號量),邏輯上不可執(zhí)行。每一個程序都至少有一個線程,若程序只有一個線程,那就是程序本身。
線程特點:
1)輕型實體
2)獨立調度和分派的基本單位。
3)可并發(fā)執(zhí)行。
4)共享進程資源。
? ?2、什么是進程?
進程(Process)是計算機中的程序關于某數據集合上的一次運行活動,是系統(tǒng)進行資源分配和調度的基本單位,是操作系統(tǒng)結構的基礎。在早期面向進程設計的計算機結構中,進程是程序的基本執(zhí)行實體;在當代面向線程設計的計算機結構中,進程是線程的容器。程序是指令、數據及其組織形式的描述,進程是程序的實體。
進程特征:
動態(tài)性:進程的實質是程序在多道程序系統(tǒng)中的一次執(zhí)行過程,進程是動態(tài)產生,動態(tài)消亡的。
并發(fā)性:任何進程都可以同其他進程一起并發(fā)執(zhí)行
獨立性:進程是一個能獨立運行的基本單位,同時也是系統(tǒng)分配資源和調度的獨立單位;
異步性:由于進程間的相互制約,使進程具有執(zhí)行的間斷性,即進程按各自獨立的、不可預知的速度向前推進
結構特征:進程由程序、數據和進程控制塊三部分組成。
多個不同的進程可以包含相同的程序:一個程序在不同的數據集里就構成不同的進程,能得到不同的結果;但是執(zhí)行過程中,程序不能發(fā)生改變。
3.進程和線程關系
一個線程可以創(chuàng)建和撤銷另一個線程;同一個進程中的多個線程之間可以并發(fā)執(zhí)行。
相對進程而言,線程是一個更加接近于執(zhí)行體的概念,它可以與同進程中的其他線程共享數據,但擁有自己的棧空間,擁有獨立的執(zhí)行序列。
4.進程和線程區(qū)別
進程和線程的主要差別在于它們是不同的操作系統(tǒng)資源管理方式。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(zhí)行路徑。線程有自己的堆棧和局部變量,但線程之間沒有單獨的地址空間,一個線程死掉就等于整個進程死掉,所以多進程的程序要比多線程的程序健壯,但在進程切換時,耗費資源較大,效率要差一些。但對于一些要求同時進行并且又要共享某些變量的并發(fā)操作,只能用線程,不能用進程。
1) 簡而言之,一個程序至少有一個進程,一個進程至少有一個線程。
2) 線程的劃分尺度小于進程,使得多線程程序的并發(fā)性高。
3) 另外,進程在執(zhí)行過程中擁有獨立的內存單元,而多個線程共享內存,從而極大地提高了程序的運行效率。
4) 線程在執(zhí)行過程中與進程還是有區(qū)別的。每個獨立的線程有一個程序運行的入口、順序執(zhí)行序列和程序的出口。但是線程不能夠獨立執(zhí)行,必須依存在應用程序中,由應用程序提供多個線程執(zhí)行控制。
5) 從邏輯角度來看,多線程的意義在于一個應用程序中,有多個執(zhí)行部分可以同時執(zhí)行。但操作系統(tǒng)并沒有將多個線程看做多個獨立的應用,來實現進程的調度和管理以及資源分配。這就是進程和線程的重要區(qū)別。
5.進程和線程優(yōu)缺點
線程和進程在使用上各有優(yōu)缺點:線程執(zhí)行開銷小,但不利于資源的管理和保護;而進程正相反。同時,線程適合于在SMP機器上運行,而進程則可以跨機器遷移。
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