进程与线程的区别

本文详细阐述了进程和线程的概念及其区别,包括它们在内存空间、上下文环境及资源管理方面的特性。此外还介绍了引入进程和线程的目的,帮助读者更好地理解多任务环境下的程序执行机制。

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什么是进程(Process):普通的解释就是,进程是程序的一次执行,而什么是线程(Thread),线程可以理解为进程中的执行的一段程序片段。在一个多任务环境中下面的概念可以帮助我们理解两者间的差别:

进程间是独立的,这表现在内存空间,上下文环境;线程运行在进程空间内。
一般来讲(不使用特殊技术)进程是无法突破进程边界存取其他进程内的存储空间;而线程由于处于进程空间内,所以同一进程所产生的线程共享同一内存空间。
同一进程中的两段代码不能够同时执行,除非引入线程。
线程是属于进程的,当进程退出时该进程所产生的线程都会被强制退出并清除。
线程占用的资源要少于进程所占用的资源。
进程和线程都可以有优先级。
在线程系统中进程也是一个线程。可以将进程理解为一个程序的第一个线程。


进程与线程的区别
多线程共存于应用程序中是现代操作系统中的基本特征和重要标志。用过UNIX操作系统的读者知道进程,在UNIX操作系统中,每个应用程序的执行都在操作 系统内核中登记一个进程标志,操作系统根据分配的标志对应用程序的执行进行调度和系统资源分配,但进程和线程有什么区别呢?
进程和线程都是由操作系统所体会的程序运行的基本单元,系统利用该基本单元实现系统对应用的并发性。进程和线程的区别在于:
线程的划分尺度小于进程,使得多线程程序的并发性搞。
另外,进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存,从而极大地提高了程序的运行效率。
线程在执行过程中与进程还是有区别的。每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行,必须依存在应用程序中,由应用程序提供多个线程执行控制。
从逻辑角度来看,多线程的意义在于一个应用程序中,有多个执行部分可以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用,来实现进程的调度和管理以及资源分配。这就是进程和线程的重要区别。
进程(Process)是最初定义在Unix等多用户、多任务操作系统环境下用于表示应用程序在内存环境中基本执行单元的概念。以Unix操作系统为例, 进程是Unix操作系统环境中的基本成分、是系统资源分配的基本单位。Unix操作系统中完成的几乎所有用户管理和资源分配等工作都是通过操作系统对应用 程序进程的控制来实现的。

C、C++、Java等语言编写的源程序经相应的编译器编译成可执行文件后,提交给计算机处理器运行。这时,处在可执行状态中的应用程序称为进程。从用户 角度来看,进程是应用程序的一个执行过程。从操作系统核心角度来看,进程代表的是操作系统分配的内存、CPU时间片等资源的基本单位,是为正在运行的程序 提供的运行环境。进程与应用程序的区别在于应用程序作为一个静态文件存储在计算机系统的硬盘等存储空间中,而进程则是处于动态条件下由操作系统维护的系统 资源管理实体。多任务环境下应用程序进程的主要特点包括:

●进程在执行过程中有内存单元的初始入口点,并且进程存活过程中始终拥有独立的内存地址空间;
●进程的生存期状态包括创建、就绪、运行、阻塞和死亡等类型;
●从应用程序进程在执行过程中向CPU发出的运行指令形式不同,可以将进程的状态分为用户态和核心态。处于用户态下的进程执行的是应用程序指令、处于核心态下的应用程序进程执行的是操作系统指令。

在Unix操作系统启动过程中,系统自动创建swapper、init等系统进程,用于管理内存资源以及对用户进程进行调度等。在Unix环境下无论是由操作系统创建的进程还要由应用程序执行创建的进程,均拥有唯一的进程标识(PID)。



为什么要引入进程:进程可以提高系统的并发性,提高CPU的使用率,从而提高程序的性能.在以前单道操作系统中,一次只执行一个程序,这样管起来简单,但 执行效率很低,资源得不到充分的利用,所以,后来多道操作系统出现了,由于多道操作系统一次并发执行很多程序,但管理起来非常麻烦,就这样,进程就被提出 来,进程是一个程序动态执行表现,而且进程里包含了程序的资源,并管理程序怎么去使用资源.

进程是在一个程序运行时建立起来的,进程是动态的,而程序是静态的,可以说进程是程序的一种动态表现形式.

进程分为用户进程和系统进程,可以按字面理解,系统进程就是为了完成系统本身功能,而建立的进程,用户进程为执行特定的用户程序而建立起来的进程.

进程的管理和控制信息都放在进程控制模块PCB(Process Control Block),


为什么要引入线程:进程与进程之间的通信是十分慢的,因为进程管理分配很多资源,所以转换起来很慢,就这样,线程产生了,他是比进程更小的单位, 一个进程中只要有一个或多个线程,每个线程之间的通信相对进程而言,则快了很多,因为线程只涉及到CPU的资源分配.一个进程里的线程是可以相互通信的. 但不同进程之间的线程是不能相互通信的.

线程在程序中的作用:提高程序的并发性,一个程序如果只有一个线程的话,那么整个程序只能顺序执行,如果程序中有两个方法,想同时执行(比如银行 取款,很多人同时取),这样,一个线程是解决不了的,因此引入了多线程,没个人调用取钱的方法都放到不同的线程中,这样就可以虚拟的同时取款了,其实是 CPU时间轮片的原因,因为CPU速度非常快,所以给人印象上是同时进行的.线程还有一个优点就是,提高程序的CPU利用率,从而提高程序的运行速度.

 

 

 

原文:http://hi.baidu.com/hust_chen/blog/item/5bfdf11e1563fc0d304e15ea.html

<think>嗯,用户问的是进程线程区别,我需要详细解释清楚。首先,我得回忆一下自己学过的操作系统知识。进程线程都是执行单元,但关键区别在于资源管理和执行方式。 我记得进程是独立的,有自己独立的内存空间,而线程则共享进程的资源。这应该是主要区别之一。不过要分点说明,可能需要从定义、资源分配、切换开销、通信方式、稳定性等方面展开。 比如,进程之间切换需要更多的系统资源,因为要切换内存地址空间,而线程切换在同一个进程内,所以更轻量。这也就是为什么线程被称为轻量级进程。可以参考用户提供的引用[1]和[2],里面提到线程共享打开文件列表、虚拟地址空间等,所以更轻量。 然后,通信方式方面,进程间通信可能需要IPC机制,比如管道、消息队列,而线程可以直接读写进程数据段,所以更方便但需要同步机制,比如互斥锁。引用[3]里提到synchronized和volatile的区别,这可能涉及线程同步的问题,但用户的问题主要是区别,可能需要点到为止。 稳定性方面,进程崩溃不会影响其他进程,但线程崩溃可能导致整个进程终止。这也是一个重要区别用户可能关心多线程程序的稳定性问题。 另外,用户提供的引用[1]提到线程称为轻型进程,而传统进程是重型进程。引用[2]指出Linux下线程用task_struct表示,共享资源,所以更轻量。这些可以作为支撑点,在回答中引用。 需要确保回答结构清晰,分点列出区别,可能用表格会更直观,但用户示例里没有表格,所以可能用编号列表更合适。同时,用户需要中文回答,使用LaTeX格式时注意数学表达式的正确性,但这个问题可能涉及较少的数学符号,可能更多是技术术语。 最后,生成相关问题时要考虑用户可能的后续疑问,比如如何选择进程还是线程,优缺点比较,或者具体应用场景。比如多线程适合IO密集型,多进程适合CPU密集型任务。或者通信方式的具体实现,如管道和共享内存的区别等。 现在检查是否有遗漏点:资源分配、切换开销、通信、创建销毁开销、稳定性、依赖关系。是的,这些点基本覆盖了主要区别。需要确保每个点都简明扼要,并适当引用提供的参考资料。</think>### 进程线程区别详解 #### 1. **定义基本概念** - **进程**:操作系统资源分配的基本单位,拥有独立的虚拟地址空间、文件描述符等资源。例如,浏览器和音乐播放器属于不同进程[^1]。 - **线程**:CPU调度的基本单位,隶属于某个进程,共享进程的资源(如内存、文件句柄)。例如,浏览器中同时加载多个网页标签页可能使用多个线程[^2]。 #### 2. **资源分配共享** - **进程**:资源独立,进程间共享数据需通过进程间通信(IPC),如管道、共享内存。 - **线程**:共享进程的资源,可直接访问全局变量,但需同步机制(如互斥锁)避免冲突[^3]。 #### 3. **切换性能开销** - **进程切换**:涉及虚拟地址空间、内核栈等切换,开销大。 - **线程切换**:仅切换线程私有数据(如寄存器、栈),开销小,因此被称为轻量级进程。 #### 4. **通信方式** - **进程间通信**:需要显式使用IPC机制(如消息队列、Socket)。 - **线程间通信**:直接通过共享内存通信,但需处理同步问题(如条件变量、信号量)[^3]。 #### 5. **稳定性容错** - **进程**:一个进程崩溃不会影响其他进程(如浏览器崩溃不影响音乐播放器)。 - **线程**:一个线程崩溃可能导致整个进程终止(如浏览器某标签页崩溃可能关闭整个浏览器)。 #### 6. **创建销毁** - **进程**:通过`fork()`创建,需复制父进程资源(写时复制优化),销毁需回收所有资源。 - **线程**:通过`pthread_create()`创建,共享父进程资源,销毁仅释放线程私有资源。 #### 7. **典型应用场景** - **进程**:需要高隔离性的任务(如安全沙箱、独立服务)。 - **线程**:需要高并发且共享数据的任务(如Web服务器处理多请求)。 --- ###
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