簡述進(jìn)程與線程的區(qū)別
簡述進(jìn)程與線程的區(qū)別
在操作系統(tǒng)中，你知道進(jìn)程與線程的區(qū)別有哪些？下面是學(xué)習(xí)啦小編為你整理的簡述進(jìn)程與線程的區(qū)別，供大家閱覽!
進(jìn)程與線程的區(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,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)程的其他的線程共享進(jìn)程所擁有的全部資源。
一個(gè)線程可以創(chuàng)建和撤銷另一個(gè)線程，同一個(gè)進(jìn)程中的多個(gè)線程之間可以并發(fā)執(zhí)行。
進(jìn)程和線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)模式下不會對其它進(jìn)程產(chǎn)生影響，而線程只是一個(gè)進(jìn)程中的不同執(zhí)行路徑。線程有自己的堆棧和局部變量，但線程之間沒有單獨(dú)的地址空間，一個(gè)線程死掉就等于整個(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，屬于動態(tài)概念。
在多道編程中，我們允許多個(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)用戶感覺到自己獨(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)程為什么還要線程?
進(jìn)程有很多優(yōu)點(diǎn)，它提供了多道編程，讓我們感覺我們每個(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，為什么還要線程呢?其實(shí)，仔細(xì)觀察就會發(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)程就無能為力了。
進(jìn)程在執(zhí)行的過程中如果阻塞，例如等待輸入，整個(gè)進(jìn)程就會掛起，即使進(jìn)程中有些工作不依賴于輸入的數(shù)據(jù)，也將無法執(zhí)行。
如果這兩個(gè)缺點(diǎn)理解比較困難的話，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程看成一個(gè)進(jìn)程的話，那么我們要做的是耳朵聽老師講課，手上還要記筆記，腦子還要思考問題，這樣才能高效的完成聽課的任務(wù)。而如果只提供進(jìn)程這個(gè)機(jī)制的話，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演算過程，我們開始記筆記，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)思考一下剛才沒聽懂的一個(gè)問題都不行，這是其二。
現(xiàn)在你應(yīng)該明白了進(jìn)程的缺陷了，而解決的辦法很簡單，我們完全可以讓聽、寫、思三個(gè)獨(dú)立的過程，并行起來，這樣很明顯可以提高聽課的效率。而實(shí)際的操作系統(tǒng)中，也同樣引入了這種類似的機(jī)制——線程。
線程的優(yōu)點(diǎn)
因?yàn)橐l(fā)，我們發(fā)明了進(jìn)程，又進(jìn)一步發(fā)明了線程。只不過進(jìn)程和線程的并發(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，就會發(fā)現(xiàn)，流水線提供的也是一種并發(fā)，不過是指令級的并發(fā)。這樣，流水線、線程、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)。現(xiàn)在的處理器有個(gè)趨勢就是朝著多核方向發(fā)展，在沒有線程之前，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)線程，則可以讓不同的線程運(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)際上就打開了多個(gè)線程。這些線程一個(gè)負(fù)責(zé)顯示，一個(gè)接受鍵盤的輸入，一個(gè)進(jìn)行存盤等等。這些線程一起運(yùn)行，讓我們感覺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，過一段時(shí)間才能看到顯示出來。在我們不經(jīng)意間，還進(jìn)行了自動存盤操作。這就是線程給我們帶來的方便之處。
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