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线程与进程的区别  

2009-05-27 11:56:05|  分类: unix |  标签: |举报 |字号 订阅

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来源:http://blog.csdn.net/Aaron25/archive/2006/10/22/1345114.aspx

多线程共存于应用程序中是现代操作系统中的基本特征和重要标志。用过UNIX操作系统的读者知道进程,在UNIX操作系统中,每个应用程序的执行都在操作系统内核中登记一个进程标志,操作系统根据分配的标志对应用程序的执行进行调度和系统资源分配,但进程和线程有什么区别呢?

        进程和线程都是由操作系统所体会的程序运行的基本单元,系统利用该基本单元实现系统对应用的并发性。进程和线程的区别在于:

        一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程。

        线程的划分尺度小于进程,使得多线程程序的并发性高。

        另外,进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存,从而极大地提高了程序的运行效率。

        线程在执行过程中与进程还是有区别的。每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行,必须依存在应用程序中,由应用程序提供多个线程执行控制。

         从逻辑角度来看,多线程的意义在于一个应用程序中,有多个执行部分可以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用,来实现进程的调度和管理以及资源分配。这就是进程和线程的重要区别。

         进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。进程(Process)是最初定义在Unix等多用户、多任务操作系统环境下用于表示应用程序在内存环境中基本执行单元的概念。以Unix操作系统为例,进程是Unix操作系统环境中的基本成分、是系统资源分配的基本单位。Unix操作系统中完成的几乎所有用户管理和资源分配等工作都是通过操作系统对应用程序进程的控制来实现的。
        线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是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。
        一个线程可以创建和撤销另一个线程,同一个进程中的多个线程之间可以并发执行。

        进程和线程的主要差别在于它们是不同的操作系统资源管理方式。进程有独立的地址空间,一个进程崩溃后,在保护模式下不会对其它进程产生影响,而线程只是一个进程中的不同执行路径。线程有自己的堆栈和局部变量,但线程之间没有单独的地址空间,一个线程死掉就等于整个进程死掉,所以多进程的程序要比多线程的程序健壮,但在进程切换时,耗费资源较大,效率要差一些。但对于一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作,只能用线程,不能用进程。如果有兴趣深入的话,我建议你们看看《现代操作系统》或者《操作系统的设计与实现》。对就个问题说得比较清楚。

         对开发人员来说,线程之间的数据共享比进程之间的容易得多。在 unix 上,进程间数据共享是通过管道、SOCKET、共享内存、信号灯等机制实现的,在 windows 上也有一套类似的机制。而线程间数据共享只需要共享全局变量即可。多进程无疑比多线程程序更健壮一些,但是代价也是比较大的,特别在进程数或者线程数较多的情况下。

          C、C++、Java等语言编写的源程序经相应的编译器编译成可执行文件后,提交给计算机处理器运行。这时处在可执行状态中的应用程序称为进程。从用户角度来看,进程是应用程序的一个执行过程。从操作系统核心角度来看,进程代表的是操作系统分配的内存、CPU时间片等资源的基本单位,是为正在运行的程序提供的运行环境。进程与应用程序的区别在于应用程序作为一个静态文件存储在计算机系统的硬盘等存储空间中,而进程则是处于动态条件下由操作系统维护的系统资源管理实体。多任务环境下应用程序进程的主要特点包括:

●进程在执行过程中有内存单元的初始入口点,并且进程存活过程中始终拥有独立的内存地址空间;

●进程的生存期状态包括创建、就绪、运行、阻塞和死亡等类型;

●从应用程序进程在执行过程中向CPU发出的运行指令形式不同,可以将进程的状态分为用户态和核心态。处于用户态下的进程执行的是应用程序指令、处于核心态下的应用程序进程执行的是操作系统指令。

        在Unix操作系统启动过程中,系统自动创建swapper、init等系统进程,用于管理内存资源以及对用户进程进行调度等。在Unix环境下无论是由操作系统创建的进程还要由应用程序执行创建的进程,均拥有唯一的进程标识(PID)。

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