进程和线程

概念

• 进程：是并发执行的程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位，是一个动态概念，是竞争计算机系统资源的基本单位
• 线程：是进程的一个执行单元，是进程内调度实体，比进程更小的独立运行的基本单位
  进程线程区别
• 地址空间：线程共享本进程的地址空间和资源，而进程之间是独立的地址空间和资源
• 健壮性：多进程比多线程见状，一个进程崩溃后，在保护模式下不会对其他进程产生影响，但是一个线程崩溃则整个进程都死掉
• 执行过程：每个独立的进程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序出口，执行开销大；线程不能独立执行，必须依存在应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制，执行开销小
• 切换：每个进程都有独立的代码和数据空间（程序上下文），进程之间的切换会有较大的开销；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)，线程之间切换开销小
• 线程是处理器调度的基本单位，进程是操作系统资源分配的基本单位

使用多进程、多线程的情况

• 对资源的管理和保护要求高，不限制开销和效率时，使用多进程
• 要求效率高、频繁切换时，资源的保护和管理要求不是很高时，使用多线程

线程通信方式

• 进程与进程之间交换数据必须通过内核，在内核中开辟一块缓冲区，进程1把数据从用户空间拷贝到内核缓冲区，进程2再从内核缓冲区把数据读走，内核提供的这种机制称为进程间通信机制
• 管道（匿名管道）
  • 速度慢，通量有限，只有父子进程能通信
  • 一个管道只能进行单向通信，存在一个写端和读端
  • 存在于内存中的特殊我呢见
• 命名管道(FIFO)
  • 提供一个路径名与之关联，以FIFO文件形式存储在文件系统中
  • 只要能访问这个文件，任何进程间都能通讯，但速度慢
  • 存在于硬盘中的文件
• 消息队列
  • 本质是内核提供的链表
  • 向消息队列写数据，实际是插入一个节点；从消息队列读数据，实际上是从链表中删除一个节点
• 信号量
  • 不能传递复杂消息，只能用来同步
• 共享内存区
  • 速度对快
  • 一般配合信号量完成互斥操作