操作系统——进程

本文为自己学习《UNIX环境高级编程》而来的学习记录

  • unix进程的环境
  • 进程控制
  • 进程之间的关系
  • 信号

第一章

待填坑

### 操作系统进程线程的概念 #### 进程 (Process) 进程操作系统结构的基础,表示程序的一次执行过程。每个进程都有独立的代码数据空间(指令、栈、堆),具有分配资源的功能单位。进程由文本区(即代码)、数据区以及用户堆栈组成,且拥有自己的地址空间[^1]。 ```c // 创建新进程的例子 pid_t pid; pid = fork(); // Unix/Linux创建子进程的方式 if (pid < 0){ printf("error in fork!"); } else if(pid == 0){ printf("I am child process"); } else { wait(NULL); // 父进程等待子进程结束 } ``` #### 线程 (Thread) 线程有时被称为轻量级进程(Lightweight Process),同一进程内的多个线程共享该进程中大部分的数据状态信息,如文件描述符、信号处理设置等;但是它们各自有自己的调用栈(call stack) 寄存器集合(registers set)[^2]。 ```java class MyThread extends Thread{ public void run(){ System.out.println("This is a thread."); } } public class Main { public static void main(String[] args) { new MyThread().start(); } } ``` ### 进程线程的主要区别 - **定义不同** - 进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集上的一次运行活动,而线程则是进程的一个实体,是CPU调度分派的基本单位[^3]。 - **开销方面** - 启动一个新的进程所需的时间较长,因为这涉及到加载新的环境初始化所有的上下文。相比之下,启动一个新线程则要快得多,因为它只需要复制父线程的一些属性即可完成创建工作[^4]。 - **资源共享** - 不同进程之间无法直接访问对方的内存区域,如果需要交换数据,则必须通过特定机制实现进程通讯(IPC) 。然而,在同一个进程下的各个线程间可以直接读写彼此所在的全局变量或静态方法中的局部变量,因此更容易进行协作工作。 - **通信方式** - 对于多进程而言,通常采用消息队列(message queue), 套接字(socket pair) 或者管道(pipe)等方式来进行相互通信;而对于属于同一进程的不同线程来说,由于它们都处于相同的地址空间内,故可通过共享存储器(shared memory segment)来高效传递信息。 - **调度粒度** - 在现代操作系统里,实际被调度的对象往往是线程而非整个进程——尽管后者确实包含了前者所需的全部资源支持条件。
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