进程与线程的区别

Posted 2021-02-16 ivoo

进程的概念：

1. 进程是程序的一次执行。
2. 进程是一个程序极其数据在处理机上顺序执行时缩发生的活动。
3. 进程是具有独立功能的程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位

线程的概念：

引入进程的目的，是为了更好地使多道程序并发执行，以提高资源利用率和系统吞吐量，增加并发程度；而引入线程，则是为了减少程序在并发执行时所付出地时空开销，提高系统地并发性能。

1. 线程最直接理解就是“轻量级进程”，他是一个基本的CPU执行单元，也是程序执行流地最小单元，由线程id、程序计数器、寄存器集合和堆栈组成。
2. 线程是进程中地一个实体，是被系统独立调度和分派地基本单位，线程不拥有系统资源，只拥有一点在运行中必不可少地资源，但它可以与同属一个进程地其他线程共享进程所拥有地全部资源。
3. 一个线程可以创建和撤销另一个线程，同一进程中地多个线程之间可以并发执行。由于线程之间的相互制约，只是线程在运行中呈现出间断性。

比较：

1. 调度。在引入线程的操作系统中，线程是独立调度的基本单位，进程是拥有资源的基本单位。在统一进程中，线程的切换不会引起进程切换。在不同进程中进行线程切换，如从一个进程内的线程切换到另一个进程的线程时，会引起进程切换。
2. 拥有资源。进程是拥有资源的基本单位；而线程不拥有系统资源（也有一点必不可少的资源），但线程可以访问其隶属进程的系统资源。我们要知道，如果线程也是拥有资源的单位，那么切换线程也需要较大的时空开销，线程的概念的提出也就没有意义了。
3. 并发性。不仅进程之间可以并发执行，而且多个线程之间也可以并发执行，从而使操作系统具有更好的并发行，提高了系统的吞吐量。
4. 系统开销。由于创建和销毁进程时，系统都要为之分配或回收资源，如内存空间、I/O设备等，因此操作系统所付出的开销远大于创建或者销毁线程时的开销。类似的在进行进程间切换时，涉及当前执行进程CPU环境的保存及新调度到进程CPU环境的设置，而线程切换时只需要保存和设置少量寄存器内容，开销很小。此外，由于同一进程的多个线程共享进程的地址空间，因此，这些线程之间同步与通信费城容易实现，甚至无需操作系统的干预。
5. 地址空间和其他资源（如打开的文件）：进程的地址空间之间相互独立，同一进程的各线程间共享进程的资源，某进程内的线程对于其他进程不可见。
6. 通信方面。进程间通信（IPC）需要进程同步和互斥手段的辅助，以保证数据的一致性，而线程间可以直接读/写进程数据段（如全部变量）来进程通信。