进程与线程的区别

进程

1.进程的概念

狭义定义：进程是正在运行的程序的实例。
广义定义：进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它是操作系统动态执行的基本单元，在传统的操作系统中，进程既是基本的分配单元，也是基本的执行单元。进程的概念主要有两点：第一，进程是一个实体。每一个进程都有它自己的地址空间，一般情况下，包括文本区域（text region）、数据区域（data region）和堆栈（stack region）。文本区域存储处理器执行的代码；数据区域存储变量和进程执行期间使用的动态分配的内存；堆栈区域存储着活动过程调用的指令和本地变量。第二，进程是一个“执行中的程序”。程序是一个没有生命的实体，只有处理器赋予程序生命时（操作系统执行之），它才能成为一个活动的实体，我们称其为进程。[2]进程是操作系统中最基本、重要的概念。是多道程序系统出现后，为了刻画系统内部出现的动态情况，描述系统内部各道程序的活动规律引进的一个概念,所有多道程序设计操作系统都建立在进程的基础上。

2.进程的特征

1.动态性：进程的实质是程序在多道程序系统中的一次执行过程，进程是动态产生，动态消亡的。
2.并发性：任何进程都可以同其他进程一起并发执行
3.独立性：进程是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统分配资源和调度的独立单位；
4.异步性：由于进程间的相互制约，使进程具有执行的间断性，即进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进
5.结构特征：进程由程序、数据和进程控制块三部分组成。
6.多个不同的进程可以包含相同的程序：一个程序在不同的数据集里就构成不同的进程，能得到不同的结果；但是执行过程中，程序不能发生改变。

3.进程的创建

在Linux中主要提供了socket、fork、vfork、clone四个进程创建方法。
在linux源码中这四个调用的执行过程是执行fork(),vfork(),clone()时，通过一个系统调用表映射到sys_fork(),sys_vfork(),sys_clone(),再在这三个函数中去调用do_fork()去做具体的创建进程工作。

4.进程的状态

进程执行时的间断性，决定了进程可能具有多种状态。事实上，运行中的进程可能具有以下三种基本状态。如下图：

1. 就绪状态：
   进程已获得除处理器外的所需资源，等待分配处理器资源；只要分配了处理器进程就可执行。就绪进程可以按多个优先级来划分队列。例如，当一个进程由于时间片用完而进入就绪状态时，排入低优先级队列；当进程由I/O操作完成而进入就绪状态时，排入高优先级队列。
2. 运行状态：
   进程已获得除处理器外的所需资源，等待分配处理器资源；只要分配了处理器进程就可执行。就绪进程可以按多个优先级来划分队列。例如，当一个进程由于时间片用完而进入就绪状态时，排入低优先级队列；当进程由I/O操作完成而进入就绪状态时，排入高优先级队列。
3. 阻塞状态：
   进程已获得除处理器外的所需资源，等待分配处理器资源；只要分配了处理器进程就可执行。就绪进程可以按多个优先级来划分队列。例如，当一个进程由于时间片用完而进入就绪状态时，排入低优先级队列；当进程由I/O操作完成而进入就绪状态时，排入高优先级队列。

线程

1.线程的概念

线程，有时被称为轻量级进程(Lightweight Process，LWP)，是程序执行流的最小单元。一个标准的线程由线程ID，当前指令指针(PC)，寄存器集合和堆栈组成。另外，线程是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单位，线程自己不拥有系统资源，只拥有一点在运行中必不可少的资源，但它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。一个线程可以创建和撤消另一个线程，同一进程中的多个线程之间可以并发执行。由于线程之间的相互制约，致使线程在运行中呈现出间断性。线程也有就绪、阻塞和运行三种基本状态。每一个程序都至少有一个线程，那就是程序本身。 　　
线程是程序中一个单一的顺序控制流程。在单个程序中同时运行多个线程完成不同的工作，称为多线程。

2.线程的属性

线程包括有以下几种属性：

1. 轻型实体
2. 独立调度和分派的基本单位
3. 可并发执行
4. 共享进程资源

3.引入线程的好处

1. 创建一个新的线程花费的实际少
2. 两个线程的切换时间少
3. 由于同一个进程内的线程共享内存和文件，所以线程之间互相通信必须调用内核。
4. 线程能独立执行，能充分利用和发挥处理机与外围设备并行工作的能力。

4.线程的适用范围

• 服务器中的文件管理或通信控制
• 前后台处理
• 异步处理

5.线程的分类

线程有两个基本类型：

• 用户级线程：管理过程全部由用户程序完成，操作系统内核心只对进程进行管理。

• 统级线程（核心级线程）：由操作系统内核进行管理。操作系统内核给应用程序提供相应的系统调用和应用程序接口API，以使用户程序可以创建、执行、撤消线程。

进程和线程的区别

1. 进程是资源分配的最小单位，线程是程序执行的最小单位（资源调度的最小单位）
2. 进程有自己的独立地址空间，每启动一个进程，系统就会为它分配地址空间，建立数据表来维护代码段、堆栈段和数据段，这种操作非常昂贵。而线程是共享进程中的数据的，使用相同的地址空间，因此 CPU 切换一个线程的花费远比进程要小很多，同时创建一个线程的开销也比进程要小很多。
3. 线程之间的通信更方便，同一进程下的线程共享全局变量、静态变量等数据，而进程之间的通信需要以通信的方式（IPC)进行。不过如何处理好同步与互斥是编写多线程程序的难点。
4. 但是多进程程序更健壮，多线程程序只要有一个线程死掉，整个进程也死掉了，而一个进程死掉并不会对另外一个进程造成影响，因为进程有自己独立的地址空间。

进程和线程是我们在学习过程中两个非常重要的概念，我们必须知道两者的概念以及两者的区别，这样在我们的实际运用过程中我们才能做到有的放矢！以后在我们的工作中也相当重要！