进程和线程的区别探讨

进程和线程

• 进程切换代价

• 直接代价：页表全局目录、TLB、内核堆栈、硬件上下文、执行调度器代码

• 间接代价：缓存失效（尤跨CPU调度）、cpu直接访存数量增加（差三个数量级）

• 进程间通信

  • 管道、套接字、系统IPC（消息队列、信号量、信号、共享内存）
  • 普通管道：只用于亲戚进程通信。半双工通信，具有固定读端和固定写端，是只存在于内存的特殊文件
  • 具名管道：可用于非亲缘关系进程间通信，两者承载字节流数据，缓冲区有限
  • 消息队列：存放于内核中的消息链表，每个消息具有一个队列ID，是面向记录的、具有特定格式和优先级的消息机制。
  • 信号量：控制多进程访问共享资源，是一个实现了进程间互斥和同步的计数器
  • 信号：软终端，通知进程事件的发生
  • 共享内存：多个进程共同访问同一块内存空间，需要依靠互斥锁和信号量同步共享
  • 套接字：TCP/IP协议

• 线程间通信

  • 互斥锁、条件变量、读写锁

• 线程共享的资源

  • 进程共有数据、进程代码段、信号处理器、进程打开的文件描述符、进程工作目录、进程ID进程组ID

• 线程独享的资源

  • 线程ID、线程栈、寄存器组值、错误返回码、信号屏蔽字、线程优先级

• 进程终止

  • 1）main return；2）exit；3）最后一个线程return；4）最后一个线程pthread_exit；5）abort；6）信号；7）最后一个线程回应取消

• vfork

  • 保证子进程先运行；不完全复制父进程地址空间；子进程执行exec后，父进程才被调度运行