操作系统——进程与线程

Posted 2020-07-31

线程和进程的区别

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　　1）调度：在传统的操作系统中，拥有资源的基本单位和独立调度、分派的基本单位都是进程。

　　　  而引入线程的操作系统，则把线程作为调度和分派的基本单位，而进程作为资源拥有的基本单位。

　　2）并发性：在引入线程的操作系统中，进程之间可并发执行，在一个进程中的多个线程亦可并发执行。

　　3）拥有资源：进程都可以拥有资源，是系统中拥有资源的一个基本单位。

　　　  线程自己不拥有系统资源，但它可以访问其隶属进程的资源。

　　4）系统开销：操作系统所付出的开销明显大于线程创建或撤销时的开销，进程的切换代价远高于线程。

　　线程的改变只代表了 CPU 执行过程的改变，而没有发生进程所拥有的资源变化。

　　进程拥有一个完整的虚拟地址空间，不依赖于线程而独立存在；反之，线程是进程的一部分，没有自己的地址空间，与进程内的其他线程一起共享分配给该进程的所有资源。

进程间的通讯方式

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• 管道中还有命名管道和非命名管道之分，非命名管道只能用于父子进程通讯，命名管道可用于非父子进程，命名管道就是FIFO，管道是先进先出的通讯方式。FIFO是一种先进先出的队列。它类似于一个管道，只允许数据的单向流动。每个FIFO都有一个名字，允许不相关的进程访问同一个FIFO，因此也成为命名管。
• 消息队列：是用于两个进程之间的通讯，首先在一个进程中创建一个消息队列，然后再往消息队列中写数据，而另一个进程则从那个消息队列中取数据。需要注意的是，消息队列是用创建文件的方式建立的，如果一个进程向某个消息队列中写入了数据之后，另一个进程并没有取出数据，即使向消息队列中写数据的进程已经结束，保存在消息队列中的数据并没有消失，也就是说下次再从这个消息队列读数据的时候，就是上次的数据！！！
• 信号量， 不能传递复杂消息，只能用来同步
• 共享内存，只要首先创建一个共享内存区，其它进程按照一定的步骤就能访问到这个共享内存区中的数据，当然可读可写；

几种方式的比较：

• 管道：速度慢，容量有限
• 消息队列：容量受到系统限制，且要注意第一次读的时候，要考虑上一次没有读完数据的问题。
• 信号量：不能传递复杂消息，只能用来同步
• 共享内存区：能够很容易控制容量，速度快，但要保持同步，比如一个进程在写的时候，另一个进程要注意读写的问题，相当于线程中的线程安全，当然，共享内存区同样可以用作线程间通讯，不过没这个必要，线程间本来就已经共享了一块内存的。