线程与进程
线程的定义:
进程是资源管理的最小单元,线程是程序执行的最小单元。
线程作为调度和分配的基本单元,进程作为资源分配的基本单元。
在早期的操作系统中并没有线程的概念,进程是拥有资源和独立运行的最小单位,也是程序执行的最小单位。任务调度采用的是时间片轮转的抢占式调度方式,而进程是任务调度的最小单位,每个进程有各自独立的一块内存,使得各个进程之间内存地址相互隔离。
进程的定义:
进程就是程序的执行过程,每个进程包括一个主线程。进程一般由程序,数据集合和进程控制块三部分组成。程序控制块(PCB)包含进程的描述信息和控制信息,是进程存在的唯一标志。
进程之间相互独立,一个进程的组成实体可以分为两大部分:线程集和资源集。进程中的线程是动态的对象,代表了进程指令的执行。资源,包括地址空间,用户信息,打开的文件,由进程内的线程共享。
为什么引入线程?
进程的目的之一是为了提供并发能力,单进程的创建需要新分配虚拟地址空间、页表、物理内存等等,因此采用更轻量级的并发实体、共享进程资源的线程。调度和切换:线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。
每个线程私有资源包括:
1.线程ID 2.寄存器组的值 3.线程的栈 4. 错误返回码errno值 5. 线程的信号屏蔽码 6.线程的优先级
任务调度
大部分操作系统的任务调度是采用时间片轮转的抢占式调度方式,也就是说一个任务执行一小段时间后强制暂停去执行下一个任务,每个任务轮流执行。任务执行的一小段时间叫做时间片,任务正在执行时的状态叫运行状态,任务执行一段时间后强制暂停去执行下一个任务,被暂停的任务就处于就绪状态,等待下一个属于它的时间片的到来。这样每个任务都能得到执行,由于CPU的执行效率非常高,时间片非常短,在各个任务之间快速地切换,给人的感觉就是多个任务在“同时进行”,这也就是我们所说的并发。
为何不使用多进程而是使用多线程?
线程廉价,线程启动比较快,退出比较快,对系统资源的冲击也比较小。而且线程彼此分享了大部分核心对象(File Handle)的拥有权,如果使用多重进程,但是不可预期,且测试困难。
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