操作系统之进程与线程

1. 进程

概念：进程是指一个具有一定独立功能的程序在一个数据集合上的一次动态执行过程，进程是资源分配的基本单位。

组成：包含了正在运行的一个程序的所有状态信息。

特点：

• 动态性：可动态地创建、结束进程。
• 并发性：进程可以被独立调度并占用处理机执行。
• 独立性：不同进程的工作不互相影响。
• 制约性：因访问共享数据/资源或进程间同步而产生制约。

进程与程序的联系：

• 进程是操作系统处于执行状态程序的抽象：程序=文件（静态的可执行文件）；进程=执行中的程序=程序+执行状态。
• 同一个程序的多次执行过程对应为不同进程。
• 进程执行需要资源：内存、CPU。

进程的状态转换：

运行状态（Running）：正在处理机上运行。
就绪状态（Ready）：进程获得了除处理机之外的所需资源，得到处理机即可运行。
阻塞状态（Blocked）：进程正在等待某一事件的出现而暂停运行。

2. 线程

线程是进程的一部分，描述指令流执行状态。它是进程中的指令执行流的最小单元，是 CPU 调度的基本单位。

3. 进程和线程的关系

• 进程是资源分配的单位，线程是 CPU 调度单位。
• 进程拥有一个完整的资源平台，而线程只独享指令流执行的必要资源，如寄存器和栈。
• 线程能减少并发执行的时间和空间开销：线程的创建时间比进程短、线程的终止时间比进程短、同一进程内的线程切换时间比进程短、由于同一进程的各线程间共享内存和文件资源，可不通过内核直接通信。