linux线程与进程的区别及线程的优势

简介: linux线程与进程的区别及线程的优势

Linux线程介绍

进程与线程


典型的UNIX/Linux进程可以看成只有一个控制线程:一个进程在同一时刻只做一件事情。有了多个控制线程后,在程序设计时可以把进程设计成在同一时刻做不止一件事,每个线程各自处理独立的任务。  


 进程是程序执行时的一个实例,是担当分配系统资源(CPU时间、内存等)的基本单位。在面向线程设计的系统中,进程本身不是基本运行单位,而是线程的容器。程序本身只是指令、数据及其组织形式的描述,进程才是程序(那些指令和数据)的真正运行实例。


 线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流,一个进程中可以并发多个线程,每条线程并行执行不同的任务。线程包含了表示进程内执行环境必须的信息,其中包括进程中表示线程的线程ID、一组寄存器值、栈、调度优先级和策略、信号屏蔽字、errno常量以及线程私有数据。进程的所有信息对该进程的所有线程都是共享的,包括可执行的程序文本、程序的全局内存和堆内存、栈以及文件描述符。在Unix和类Unix操作系统中线程也被称为轻量级进程(lightweight processes),但轻量级进程更多指的是内核线程(kernel thread),而把用户线程(user thread)称为线程。


进程——资源分配的最小单位,线程——程序执行的最小单位


 进程有独立的地址空间,一个进程崩溃后,在保护模式下不会对其它进程产生影响,而线程只是一个进程中的不同执行路径。线程有自己的堆栈和局部变量,但线程没有单独的地址空间,一个线程死掉就等于整个进程死掉,所以多进程的程序要比多线程的程序健壮,但在进程切换时,耗费资源较大,效率要差一些。但对于一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作,只能用线程,不能用进程。


 从函数调用上来说,进程创建使用fork()操作;线程创建使用clone()操作。


使用线程的理由

进程有独立的地址空间,线程没有单独的地址空间(同一进程内的线程共享进程的地址空间)。


使用多线程的理由之一:是和进程相比,它是一种非常"节俭"的多任务操作方式。我们知道,在Linux系统下,启动一个新的进程必须分配给它独立的地址空间,建立众多的数据表来维护它的代码段、堆栈段和数据段,这是一种"昂贵"的多任务工作方式。而运行于一个进程中的多个线程,它们彼此之间使用相同的地址空间,共享大部分数据,启动一个线程所花费的空间远远小于启动一个进程所花费的空间,而且,线程间彼此切换所需的时间也远远小于进程间切换所需要的时间。据统计,总的说来,一个进程的开销大约是一个线程开销的30倍左右,当然,在具体的系统上,这个数据可能会有较大的区别。


使用多线程的理由之二:是线程间方便的通信机制。对不同进程来说,它们具有独立的数据空间,要进行数据的传递只能通过通信的方式进行,这种方式不仅费时,而且很不方便。线程则不然,由于同一进程下的线程之间共享数据空间,所以一个线程的数据可以直接为其它线程所用,这不仅快捷,而且方便。当然,数据的共享也带来其他一些问题,有的变量不能同时被两个线程所修改,有的子程序中声明为static的数据更有可能给多线程程序带来灾难性的打击,这些正是编写多线程程序时最需要注意的地方。

相关文章
|
1天前
|
Linux Shell
6-9|linux查询现在运行的进程
6-9|linux查询现在运行的进程
|
13天前
|
开发者 Python
深入浅出操作系统:进程与线程的奥秘
【8月更文挑战第46天】在数字世界的幕后,操作系统扮演着至关重要的角色。本文将揭开进程与线程这两个核心概念的神秘面纱,通过生动的比喻和实际代码示例,带领读者理解它们的定义、区别以及如何在编程中运用这些知识来优化软件的性能。无论你是初学者还是有一定经验的开发者,这篇文章都将为你提供新的视角和实用技巧。
|
21天前
|
存储 Java 数据处理
进程中的线程调度
进程是应用程序运行的基本单位,包括主线程、用户线程和守护线程。计算机由存储器和处理器协同操作,操作系统设计为分时和分任务模式。在个人PC普及后,基于用户的时间片异步任务操作系统确保了更好的体验和性能。线程作为进程的调度单元,通过覆写`Thread`类的`run`方法来处理任务数据,并由系统调度框架统一管理。微服务架构进一步将应用分解为多个子服务,在不同节点上执行,提高数据处理效率与容错性,特别是在大规模数据存储和处理中表现显著。例如,利用微服务框架可以优化算法,加速业务逻辑处理,并在不同区块间分配海量数据存储任务。
|
3天前
|
存储 算法 Java
关于python3的一些理解(装饰器、垃圾回收、进程线程协程、全局解释器锁等)
该文章深入探讨了Python3中的多个重要概念,包括装饰器的工作原理、垃圾回收机制、进程与线程的区别及全局解释器锁(GIL)的影响等,并提供了详细的解释与示例代码。
10 0
|
6天前
|
并行计算 API 调度
探索Python中的并发编程:线程与进程的对比分析
【9月更文挑战第21天】本文深入探讨了Python中并发编程的核心概念,通过直观的代码示例和清晰的逻辑推理,引导读者理解线程与进程在解决并发问题时的不同应用场景。我们将从基础理论出发,逐步过渡到实际案例分析,旨在揭示Python并发模型的内在机制,并比较它们在执行效率、资源占用和适用场景方面的差异。文章不仅适合初学者构建并发编程的基础认识,同时也为有经验的开发者提供深度思考的视角。
|
14天前
|
存储 监控 安全
探究Linux操作系统的进程管理机制及其优化策略
本文旨在深入探讨Linux操作系统中的进程管理机制,包括进程调度、内存管理以及I/O管理等核心内容。通过对这些关键组件的分析,我们将揭示它们如何共同工作以提供稳定、高效的计算环境,并讨论可能的优化策略。
20 0
WK
|
17天前
|
并行计算 调度 Python
GIL和线程之间的区别是什么
全局解释器锁(GIL)与线程在Python中具有不同角色。GIL作为CPython中的互斥锁,确保同一时间只有一个线程执行Python字节码,简化内存管理但限制多线程并行性;线程则是程序执行的最小单位,允许多个任务并发运行。GIL影响整个解释器,使多线程串行化;线程则代表独立执行流,受GIL制约。GIL在计算密集型任务中成为瓶颈,但在I/O密集型任务中多线程仍可提升性能。理解两者差异有助于优化多线程应用。
WK
23 0
|
26天前
crash —— 输出属于同一个进程的所有线程
crash —— 输出属于同一个进程的所有线程
|
1天前
|
Linux Docker 容器
9. 同步执行Linux多条命令
9. 同步执行Linux多条命令
|
1天前
|
Linux Shell
10-10|linux命令查询 关键字在文本中出现的行数
10-10|linux命令查询 关键字在文本中出现的行数