進(jìn)程的基本概念

概念
進(jìn)程就是一個程序在一個數(shù)據(jù)集上的一次動態(tài)執(zhí)行過程。 進(jìn)程一般由程序、數(shù)據(jù)集、進(jìn)程控制塊三部分組成。我們編寫的程序用來描述進(jìn)程要完成哪些功能以及如何完成；數(shù)據(jù)集則是程序在執(zhí)行過程中所需要使用的資源；進(jìn)程控制塊用來記錄進(jìn)程的外部特征，描述進(jìn)程的執(zhí)行變化過程，系統(tǒng)可以利用它來控制和管理進(jìn)程，它是系統(tǒng)感知進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志。

線程的基本概念

概念
線程是進(jìn)程中執(zhí)行運(yùn)算的最小單位，是進(jìn)程中的一個實(shí)體，是被系統(tǒng)獨(dú)立調(diào)度和分派的基本單位，線程自己不擁有系統(tǒng)資源，只擁有一點(diǎn)在運(yùn)行中必不可少的資源，但它可與同屬一個進(jìn)程的其它線程共享進(jìn)程所擁有的全部資源。一個線程可以創(chuàng)建和撤消另一個線程，同一進(jìn)程中的多個線程之間可以并發(fā)執(zhí)行。

好處

• 易于調(diào)度。

• 提高并發(fā)性,通過線程可方便有效地實(shí)現(xiàn)并發(fā)性。進(jìn)程可創(chuàng)建多個線程來執(zhí)行同一程序的不同部分。

• 開銷少,創(chuàng)建線程比創(chuàng)建進(jìn)程要快，所需開銷很少

進(jìn)程的基本狀態(tài)及狀態(tài)之間的關(guān)系
狀態(tài)：運(yùn)行、阻塞、掛起阻塞、就緒、掛起就緒

狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換：

1. 準(zhǔn)備就緒的進(jìn)程，被CPU調(diào)度執(zhí)行，變成運(yùn)行態(tài)；

2. 運(yùn)行中的進(jìn)程，進(jìn)行I/O請求或者不能得到所請求的資源，變成阻塞態(tài)；

3. 運(yùn)行中的進(jìn)程，進(jìn)程執(zhí)行完畢（或時間片已到），變成就緒態(tài)；

4. 將阻塞態(tài)的進(jìn)程掛起，變成掛起阻塞態(tài)，當(dāng)導(dǎo)致進(jìn)程阻塞的I/O操作在用戶重啟進(jìn)程前完成（稱之為喚醒），掛起阻塞態(tài)變成掛起就緒態(tài)，當(dāng)用戶在I/O操作結(jié)束之前重啟進(jìn)程，掛起阻塞態(tài)變成阻塞態(tài)；

5. 將就緒（或運(yùn)行）中的進(jìn)程掛起，變成掛起就緒態(tài)，當(dāng)該進(jìn)程恢復(fù)之后，掛起就緒態(tài)變成就緒態(tài);

進(jìn)程和線程的關(guān)系：

• 一個線程只能屬于一個進(jìn)程，而一個進(jìn)程可以有多個線程，但至少有一個線程。

• 資源分配給進(jìn)程，同一進(jìn)程的所有線程共享該進(jìn)程的所有資源。

• 處理機(jī)分給線程，即真正在處理機(jī)上運(yùn)行的是線程

• 線程在執(zhí)行過程中，需要協(xié)作同步。不同進(jìn)程的線程間要利用消息通信的辦法實(shí)現(xiàn)同步。線程是指進(jìn)程內(nèi)的一個執(zhí)行單元,也是進(jìn)程內(nèi)的可調(diào)度實(shí)體.

進(jìn)程與線程的區(qū)別：

• 運(yùn)行方式不同

• 進(jìn)程不能單獨(dú)執(zhí)行，它只是資源的集合。

• 進(jìn)程要操作CPU，必須要先創(chuàng)建一個線程。

• 所有在同一個進(jìn)程里的線程，是同享同一塊進(jìn)程所占的內(nèi)存空間。

• 關(guān)系

• 進(jìn)程中第一個線程是主線程，主線程可以創(chuàng)建其他線程；其他線程也可以創(chuàng)建線程；線程之間是平等的。

• 進(jìn)程有父進(jìn)程和子進(jìn)程，獨(dú)立的內(nèi)存空間，唯一的標(biāo)識符：pid。

• 速度

• 啟動線程比啟動進(jìn)程快

• 運(yùn)行線程和運(yùn)行進(jìn)程速度上是一樣的，沒有可比性

• 線程共享內(nèi)存空間，進(jìn)程的內(nèi)存是獨(dú)立的。

• 創(chuàng)建

• 父進(jìn)程生成子進(jìn)程，相當(dāng)于復(fù)制一份內(nèi)存空間，進(jìn)程之間不能直接訪問

• 創(chuàng)建新線程很簡單，創(chuàng)建新進(jìn)程需要對父進(jìn)程進(jìn)行一次復(fù)制

• 一個線程可以控制和操作同級線程里的其他線程，但是進(jìn)程只能操作子進(jìn)程。

• 交互

• 同一個進(jìn)程里的線程之間可以直接訪問。

• 兩個進(jìn)程想通信必須通過一個中間代理來實(shí)現(xiàn)。

• 調(diào)度

• 線程作為調(diào)度和分配的基本單位，進(jìn)程作為擁有資源的基本單位

• 并發(fā)性

• 不僅進(jìn)程之間可以并發(fā)執(zhí)行，同一個進(jìn)程的多個線程之間也可并發(fā)執(zhí)行

• 擁有資源：

• 進(jìn)程是擁有資源的一個獨(dú)立單位，線程不擁有系統(tǒng)資源，但可以訪問隸屬于進(jìn)程的資源.

• 系統(tǒng)開銷：

• 在創(chuàng)建或撤消進(jìn)程時，由于系統(tǒng)都要為之分配和回收資源，導(dǎo)致系統(tǒng)的開銷明顯大于創(chuàng)建或撤消線程時的開銷。