进程与线程

【进程】是拥有资源的实体，包括：

1。一个进程有一个虚拟地址空间，不同进程位于不同的
虚拟地址空间中。进程之间若要通信，必须通过操作系统
的功能调用（IPC）；
2。进程拥有其他资源，例如打开的文件和I/O设备。进程结束时，
操作系统会自动释放该进程拥有的所有资源。例如，如果
open一个文件而不close它，进程结束后会自动关闭。


【线程】是一组特定的指令序列的实体。它可以被操作系统安排
去运行（调度）。在单CPU系统上，很显然多个线程不可能
真正同时运行，只能按照某种顺序依次轮流运行。这个顺序是
由操作系统的调度算法决定的。

线程在其存在期间有状态，例如：
运行状态：正在运行；
ready状态：等待操作系统安排它去运行；
阻塞状态：等待特定事件发生，例如I/O操作完成等；
睡眠状态：等待一个定时器超时。

线程只有在运行状态才会消耗CPU时间。在其它状态时，仅
需要调度程序的管理。

线程拥有自己的CPU寄存器和堆栈。在它占用CPU运行时，
如果OS的调度程序决定‘赶走’它，系统会保存CPU寄存器到
一个和这个线程有关的数据结构中；如果OS决定让某线程
再次运行，则OS从该数据结构中恢复CPU寄存器。这样达到
切换的目的。

一个进程可以包含多个线程，这些线程共享进程的资源。

【例】有些操作系统，例如早期的UNIX，一个进程中只能
有一个线程，或者说，它没有线程的概念：进程就是线程。
这种环境下，用户可以把自己的程序和某种线程库链接，
以实现多线程。但OS对用户线程一无所知，它还是按照
进程进行调度。
有些操作系统，例如Windows NT，OS本身可以实现多线程。

【任务】有些操作系统如VxWorks，没有进程和线程的概念，
只有任务。任务之于OS，大致相当于线程之于进程。所有
任务，包括OS，共享系统中唯一的地址空间。所有任务共享
系统中所有资源。一个任务打开一个设备后，别的任务可以
向这个设备上读或写。

然而还是有些不同的。例如，进程中的线程，它们所打开的
文件描述符会被记录在该进程的进程控制块（PCB）中，这样，
当进程终止时，OS会去关闭这些文件（如果还没关闭的话）。
然而在VxWorks中，别指望在OS关机前给你关闭文件，所以
可能出现文件数据丢失（如果任务不关闭该文件）。
另外，标准输入，标准输出和标准错误这3个设备是任务特定的，
即每个任务拥有自己的3个标准设备，不和其它任务共享。
还有，可以用VxVMI实现基于任务的内存保护，例如可以把某段
内存标识为任务A可读写，任务B只读，而任务C完全不能访问。
（又有点类似于进程）

【域】
UNIX没有线程，或者说进程和线程是1:1的关系。Windows NT
下进程和线程是1:M（一对多）的关系。还有一种是M:M（多对多）
的关系。有些操作系统例如TRIX和VxWorks AE，有域（domain）的概念。
一个域有一个地址空间，还可以有端口（port；估计是一种共享内存），
可以通过端口进行通信。一个域可以包含多个线程/任务，但是任务可以
改变自己所在的域。

【小结】
不同操作系统中的进程、线程/任务的特点是不尽相同的。通过对比
或类比可以帮助我们掌握。

仅供参考。

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