Linux进程与线程

0.进程与线程

每个进程都有一个地址空间和一个控制线程。如果一个进程中有多个控制线程，那么就是多线程的情况。进程是资源分配的最小单位，线程是CPU调度的最小单位。

进程与线程的区别（或者说在已经有进程的情况下，为什么还需要线程）：

1.多线程可以表达为在相同地址空间下的程序并行执行，多进程可以表达为在不同地址空间下的程序并行执行。

2.线程比进程要更加轻量级，线程的创建、销毁、切换都快于进程。线程用于做正事的时间多，CPU利用率高。具体在上下文切换方面，线程的调度需要切换上下文，进程的调度在切换上下文之前，需要切换到新的地址空间（对于linux，线程和进程的最大区别就在于地址空间）。

3.线程之间的数据共享较简单，进程之间的数据共享较复杂。

每个线程所私有的东西：程序计数器、堆栈、寄存器（结合“线程是CPU调度的最小单位”就很好理解了，切换线程时，以上三样都需要保存起来以便下次恢复现场）。同个进程下线程之间共享的东西：地址空间、全局变量、打开文件。

1. 进程创建

每个进程都有一个进程ID，用非负整数pid_t来表示。比如进程0代表调度进程，进程1代表init进程。
pid_t fork(void);
我们可以使用fork()函数创建一个新的进程，fork()函数比较特殊，一次调用两次返回。在父进程中，它会返回子进程ID（非负整数）；在子进程中，它会返回0。我们可以通过fork()的返回值来判断当前环境在父进程还是子进程。
在fork()之后，子进程获得父进程数据空间和堆栈的拷贝，他们只是值一样，存储空间并不共享。在父进程中打开的文件描述符，在子进程中也是打开的，而且父子进程操作的是同一个文件。所以fork()函数之后，文件是共享的，数据是拷贝的。

一个进程内的所有信息对同一个进程内的线程都是共享的，包括可执行代码的程序、程序的全局内存、堆内存、栈以及文件描述符。

2. 进程间通信

管道、FIFO、消息队列、信号量、共享存储