进程与线程的区别（整理）

Posted 2022-08-10 x-x-736880382

整体概念上：进程是操作系统资源分配的基本单位，而线程是任务调度和执行的基本单位

本质上：进程和线程都是一个时间段的描述，是CPU工作时间段的描述，不过是颗粒大小不同。

　　先说进程：

　　　　背景：

　　　　　　①关于计算机系统：CPU+RAM+各种资源（比如显卡，光驱，键盘，GPS, 等等外设）构成我们的电脑，但是电脑的运行，实际就是CPU和相关寄存器以及RAM之间的事情。

　　　　　　②事实1：CPU太快了，寄存器仅仅能够追的上他的脚步，RAM和别的挂在各总线上的设备完全是望其项背。在多任务执行的时候，CPU总是轮流执行那些任务。

　　　　　　③事实2：CPU在执行某个任务的时候，需要先加载这个任务的程序上下文，然后执行，最后再保存该程序上下文（方便下次继续执行该任务的时候加载）。

　　　　综上：进程就是包括上下文切换的程序执行时间总和 = CPU加载程序上下文+CPU执行该程序+CPU保存程序上下文

　　再说线程：

　　　　一个形象的比喻：进程的颗粒度太大，每次都要有上下文的调入，保存，调出。如果我们把进程比喻为一个运行在电脑上的软件，那么一个软件的执行不可能是一条逻辑执行的，必定有多个分支和多个程序段，就好比要实现程序A，实际分成 a，b，c等多个块组合而成。那么这里具体的执行就可能变成：程序A得到CPU =》CPU加载上下文，开始执行程序A的a小段，然后执行A的b小段，然后再执行A的c小段，最后CPU保存A的上下文。

　　　　值得注意的是：这里a，b，c的执行是共享了A的上下文，CPU在执行的时候没有进行上下文切换的。这里的a，b，c就是线程，也就是说线程是共享了进程的上下文环境，的更为细小的CPU时间段。

　　　　个人理解：引入线程，本质上是为了高效使用多核的计算资源。

　　

　　下面总结一些区别:

　　　　在开销方面：每个进程都有独立的代码和数据空间（程序上下文），程序之间的切换会有较大的开销；线程可以看做轻量级的进程，同一类线程共享代码和数据空间，每个线程都有自己独立的运行栈和程序计数器（PC），线程之间切换的开销小。

　　　　所处环境：在操作系统中能同时运行多个进程（程序）；而在同一个进程（程序）中有多个线程同时执行（通过CPU调度，在每个时间片中只有一个线程执行）

　　　　内存分配方面：系统在运行的时候会为每个进程分配不同的内存空间；而对线程而言，除了CPU外，系统不会为线程分配内存（线程所使用的资源来自其所属进程的资源），线程组之间只能共享资源。

　　　　包含关系：进程是线程的容器，如果一个进程内有多个线程，则执行过程不是一条线的，而是多条线（线程）共同完成的；线程是进程的一部分，所以线程也被称为轻权进程或者轻量级进程。

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参考资料：
1 进程和线程的主要区别（总结）https://blog.csdn.net/kuangsonghan/article/details/80674777

2 线程和进程的区别是什么？ - zhonyong的回答 - 知乎 https://www.zhihu.com/question/25532384/answer/81152571