进程与线程有什么区别

简介: 进程与线程有什么区别

什么是进程?
进程就是正在执行的程序,是操作系统资源分配的基本单位。一般来说,进程包含指令、数据和PCB。

延伸问题:孤儿进程和僵尸进程有什么区别?

孤儿进程就是说一个父进程退出,而它的一个或多个子进程还在运行,那么这些子进程将成为孤儿进程。孤儿进程将被 init 进程(进程ID为1的进程)所收养,并由 init 进程对它们完成状态收集工作。因为孤儿进程会被 init 进程收养,所以孤儿进程不会对系统造成危害。
僵尸进程就是一个子进程的进程描述符在子进程退出时不会释放,只有当父进程通过 wait() 或 waitpid() 获取了子进程信息后才会释放。如果子进程退出,而父进程并没有调用 wait() 或 waitpid(),那么子进程的进程描述符仍然保存在系统中,这种进程称之为僵尸进程。僵尸进程通过 ps 命令显示出来的状态为 Z。
系统所能使用的进程号是有限的,如果产生大量僵尸进程,可能会因为没有可用的进程号而导致系统不能产生新的进程。如果要消灭系统中大量的僵尸进程,只需要将其父进程杀死,此时僵尸进程就会变成孤儿进程,从而被 init 进程所收养,这样 init 进程就会释放所有的僵尸进程所占有的资源,从而结束僵尸进程。

延伸问题:什么是守护进程?
守护进程是运行在后台的一种特殊进程,它是独立于控制终端的,并周期性地执行某些任务。

什么是线程?
线程是进程内部的不同的执行路径,是操作系统独立调度的基本单位。一个进程中可以有多个线程,它们共享进程资源。比如说,微信和浏览器是两个进程,浏览器进程里面有很多线程,例如 HTTP 请求线程、事件响应线程、渲染线程等等,线程的并发执行使得在浏览器中点击一个新链接从而发起 HTTP 请求时,浏览器还可以响应用户的其它事件。

进程与线程有什么区别?
拥有资源

进程是资源分配的基本单位,但是线程不拥有资源,线程可以访问隶属于进程的资源。

调度

线程是独立调度的基本单位,在同一进程中,线程的切换不会引起进程切换,从一个进程中的线程切换到另一个进程中的线程时,会引起进程切换。

系统开销

由于创建或撤销进程时,系统都要为之分配或回收资源,如内存空间、I/O 设备等,所付出的开销远大于创建或撤销线程时的开销。类似地,在进行进程切换时,涉及当前执行进程 CPU 环境的保存及新调度进程 CPU 环境的设置,而线程切换时只需保存和设置少量寄存器内容,开销很小。

通信方面

线程间可以通过直接读写同一进程中的数据进行通信,但是进程通信需要借助 IPC。

延伸问题:线程有哪两种?
用户级线程(user level thread):对于这类线程,有关线程管理的所有工作都由应用程序完成,内核意识不到线程的存在。在应用程序启动后,操作系统分配给该程序一个进程号,以及其对应的内存空间等资源。应用程序通常先在一个线程中运行,该线程被成为主线程。在其运行的某个时刻,可以通过调用线程库中的函数创建一个在相同进程中运行的新线程。用户级线程的好处是非常高效,不需要进入内核空间,但并发效率不高。
内核级线程(kernel level thread):对于这类线程,有关线程管理的所有工作由内核完成,应用程序没有进行线程管理的代码,只能调用内核线程的接口。内核维护进程及其内部的每个线程,调度也由内核基于线程架构完成。内核级线程的好处是,内核可以将不同线程更好地分配到不同的CPU,以实现真正的并行计算。
事实上,在现代操作系统中,往往使用组合方式实现多线程,即线程创建完全在用户空间中完成,并且一个应用程序中的多个用户级线程被映射到一些内核级线程上,相当于是一种折中方案。

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