进程与线程

进程与线程

分析:进程和线程是操作系统中最基本的概念,需要牢记。

  • 进程是程序的一次执行,而线程可以理解为程序中运行的一个片段。
  • 进程是操作系统资源(包括独立的虚拟地址空间,拥有的资源清单如打开的文件,等等,更多内容请参考PCB进程控制块)分配的基本单位,而线程是操作系统任务调度的基本单位,拥有的资源相对进程来说较少,只有运行所必须的堆栈、寄存器等。
  • 由于线程没有独立的地址空间,因此同一个进程的一组线程可以访问该进程资源,这些线程之间的通信也很高效。
  • 线程之间的通信简单(共享内存即可,但须注意互斥访问的问题),而不同进程之间的通信更为复杂,通常需要调用内核实现,主要由以下几种:
    • 管道(Pipe)及有名管道(named pipe):管道可用于具有亲缘关系进程间的通信,有名管道克服了管道没有名字的限制,因此,除具有管道所具有的功能外,它还允许无亲缘关系进程间的通信;
    • (Signal):信号是比较复杂的通信方式,用于通知接受进程有某种事件发生
    • (Message)队列(消息队列):消息队列是消息的链接表,包括Posix消息队列system V消息队列。有足够权限的进程可以向队列中添加消息,被赋予读权限的进程则可以读走队列中的消息。消息队列克服了信号承载信息量少,管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。
    • 共享内存:使得多个进程可以访问同一块内存空间,是最快的可用IPC形式。是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。往往与其它通信机制,如信号量结合使用,来达到进程间的同步及互斥。
    • 信号量(semaphore):主要作为进程间以及同一进程不同线程之间的同步手段。
    • 套接口(Socket):更为一般的进程间通信机制,可用于不同机器之间的进程间通信。

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