簡(jiǎn)述進(jìn)程與線(xiàn)程的區(qū)別
簡(jiǎn)述進(jìn)程與線(xiàn)程的區(qū)別
在操作系統(tǒng)中，你知道進(jìn)程與線(xiàn)程的區(qū)別有哪些？下面是學(xué)習(xí)啦小編為你整理的簡(jiǎn)述進(jìn)程與線(xiàn)程的區(qū)別，供大家閱覽!
進(jìn)程與線(xiàn)程的區(qū)別
進(jìn)程是具有一定獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合上的一次運(yùn)行活動(dòng),進(jìn)程是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位。
線(xiàn)程是進(jìn)程的一個(gè)實(shí)體, 是CPU調(diào)度和分派的基本單位,它是比進(jìn)程更小的能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位.線(xiàn)程自己基本上不擁有系統(tǒng)資源,只擁有一點(diǎn)在運(yùn)行中必不可少的資源(如程序計(jì)數(shù)器,一組寄存器和棧),但是它可與同屬一個(gè)進(jìn)程的其他的線(xiàn)程共享進(jìn)程所擁有的全部資源。
一個(gè)線(xiàn)程可以創(chuàng)建和撤銷(xiāo)另一個(gè)線(xiàn)程，同一個(gè)進(jìn)程中的多個(gè)線(xiàn)程之間可以并發(fā)執(zhí)行。
進(jìn)程和線(xiàn)程的主要差別在于它們是不同的操作系統(tǒng)資源管理方式。進(jìn)程有獨(dú)立的地址空間，一個(gè)進(jìn)程崩潰后，在保護(hù)模式下不會(huì)對(duì)其它進(jìn)程產(chǎn)生影響，而線(xiàn)程只是一個(gè)進(jìn)程中的不同執(zhí)行路徑。線(xiàn)程有自己的堆棧和局部變量，但線(xiàn)程之間沒(méi)有單獨(dú)的地址空間，一個(gè)線(xiàn)程死掉就等于整個(gè)進(jìn)程死掉，所以多進(jìn)程的程序要比多線(xiàn)程的程序 健壯，但在進(jìn)程切換時(shí)，耗費(fèi)資源較大，效率要差一些。但對(duì)于一些要求同時(shí)進(jìn)行并且又要共享某些變量的并發(fā)操作，只能用線(xiàn)程，不能用進(jìn)程。
進(jìn)程是什么?
程序并不能單獨(dú)運(yùn)行，只有將程序裝載到內(nèi)存中，系統(tǒng)為它分配資源才能運(yùn)行，而這種執(zhí)行的程序就稱(chēng)之為進(jìn)程。程序和進(jìn)程的區(qū)別就在于：程序是指令的集合，它是進(jìn)程運(yùn)行的靜態(tài)描述文本;進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行活動(dòng)，屬于動(dòng)態(tài)概念。
在多道編程中，我們?cè)试S多個(gè)程序同時(shí)加載到內(nèi)存中，在操作系統(tǒng)的調(diào)度下，可以實(shí)現(xiàn)并發(fā)地執(zhí)行。這是這樣的設(shè)計(jì)，大大提高了CPU的利用率。進(jìn)程的出現(xiàn)讓每個(gè)用戶(hù)感覺(jué)到自己獨(dú)享CPU，因此，進(jìn)程就是為了在CPU上實(shí)現(xiàn)多道編程而提出的。
有了進(jìn)程為什么還要線(xiàn)程?
進(jìn)程有很多優(yōu)點(diǎn)，它提供了多道編程，讓我們感覺(jué)我們每個(gè)人都擁有自己的CPU和其他資源，可以提高計(jì)算機(jī)的利用率。很多人就不理解了，既然進(jìn)程這么優(yōu)秀，為什么還要線(xiàn)程呢?其實(shí)，仔細(xì)觀(guān)察就會(huì)發(fā)現(xiàn)進(jìn)程還是有很多缺陷的，主要體現(xiàn)在兩點(diǎn)上：
進(jìn)程只能在一個(gè)時(shí)間干一件事，如果想同時(shí)干兩件事或多件事，進(jìn)程就無(wú)能為力了。
進(jìn)程在執(zhí)行的過(guò)程中如果阻塞，例如等待輸入，整個(gè)進(jìn)程就會(huì)掛起，即使進(jìn)程中有些工作不依賴(lài)于輸入的數(shù)據(jù)，也將無(wú)法執(zhí)行。
如果這兩個(gè)缺點(diǎn)理解比較困難的話(huà)，舉個(gè)現(xiàn)實(shí)的例子也許你就清楚了：如果把我們上課的過(guò)程看成一個(gè)進(jìn)程的話(huà)，那么我們要做的是耳朵聽(tīng)老師講課，手上還要記筆記，腦子還要思考問(wèn)題，這樣才能高效的完成聽(tīng)課的任務(wù)。而如果只提供進(jìn)程這個(gè)機(jī)制的話(huà)，上面這三件事將不能同時(shí)執(zhí)行，同一時(shí)間只能做一件事，聽(tīng)的時(shí)候就不能記筆記，也不能用腦子思考，這是其一;如果老師在黑板上寫(xiě)演算過(guò)程，我們開(kāi)始記筆記，而老師突然有一步推不下去了，阻塞住了，他在那邊思考著，而我們呢，也不能干其他事，即使你想趁此時(shí)思考一下剛才沒(méi)聽(tīng)懂的一個(gè)問(wèn)題都不行，這是其二。
現(xiàn)在你應(yīng)該明白了進(jìn)程的缺陷了，而解決的辦法很簡(jiǎn)單，我們完全可以讓聽(tīng)、寫(xiě)、思三個(gè)獨(dú)立的過(guò)程，并行起來(lái)，這樣很明顯可以提高聽(tīng)課的效率。而實(shí)際的操作系統(tǒng)中，也同樣引入了這種類(lèi)似的機(jī)制——線(xiàn)程。
線(xiàn)程的優(yōu)點(diǎn)
因?yàn)橐l(fā)，我們發(fā)明了進(jìn)程，又進(jìn)一步發(fā)明了線(xiàn)程。只不過(guò)進(jìn)程和線(xiàn)程的并發(fā)層次不同：進(jìn)程屬于在處理器這一層上提供的抽象;線(xiàn)程則屬于在進(jìn)程這個(gè)層次上再提供了一層并發(fā)的抽象。如果我們進(jìn)入計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)里，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，流水線(xiàn)提供的也是一種并發(fā)，不過(guò)是指令級(jí)的并發(fā)。這樣，流水線(xiàn)、線(xiàn)程、進(jìn)程就從低到高在三個(gè)層次上提供我們所迫切需要的并發(fā)!
除了提高進(jìn)程的并發(fā)度，線(xiàn)程還有個(gè)好處，就是可以有效地利用多處理器和多核計(jì)算機(jī)?，F(xiàn)在的處理器有個(gè)趨勢(shì)就是朝著多核方向發(fā)展，在沒(méi)有線(xiàn)程之前，多核并不能讓一個(gè)進(jìn)程的執(zhí)行速度提高，原因還是上面所有的兩點(diǎn)限制。但如果講一個(gè)進(jìn)程分解為若干個(gè)線(xiàn)程，則可以讓不同的線(xiàn)程運(yùn)行在不同的核上，從而提高了進(jìn)程的執(zhí)行速度。
例如：我們經(jīng)常使用微軟的Word進(jìn)行文字排版，實(shí)際上就打開(kāi)了多個(gè)線(xiàn)程。這些線(xiàn)程一個(gè)負(fù)責(zé)顯示，一個(gè)接受鍵盤(pán)的輸入，一個(gè)進(jìn)行存盤(pán)等等。這些線(xiàn)程一起運(yùn)行，讓我們感覺(jué)到我們輸入和屏幕顯示同時(shí)發(fā)生，而不是輸入一些字符，過(guò)一段時(shí)間才能看到顯示出來(lái)。在我們不經(jīng)意間，還進(jìn)行了自動(dòng)存盤(pán)操作。這就是線(xiàn)程給我們帶來(lái)的方便之處。
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