20、操作系统核心知识：进程、线程、内存与API详解

操作系统核心知识：进程、线程、内存与API详解

1. 进程与线程

1.1 进程启动与查看

在系统中，init进程通常为systemd，它是首个启动的进程，随后会启动其他进程。子线程用花括号表示。若要查看进程树，在不同系统有不同方法：
- Linux系统 ：可在命令行外壳运行 pstree 命令。例如，运行该命令后，能看到 pstree 自身在运行，它是bash（外壳）的子进程，而bash又是sshd的子进程，这表明 pstree 是在远程安全外壳（SSH）会话中打开的Bash外壳里运行的。
- Windows系统 ：推荐使用从Microsoft下载的Process Explorer工具，它是一个图形用户界面（GUI）应用程序，能让用户全面查看计算机上运行的进程。

1.2 线程的概念与作用

默认情况下，程序按顺序执行指令，一次处理一个任务。但当程序需并行执行多个任务时，线程就发挥作用了。例如，程序在进行长时间计算的同时要更新用户界面（如显示进度条），若程序完全按顺序执行，开始计算后用户界面就会停滞，因为分配给程序的CPU时间都用于计算了。而操作系统通过执行线程（简称线程）来实现并行处理。线程是进程内可调度的执行单元，在进程内运行，能执行该进程加载的任何程序代码。

一个进程初始有一个线程，根据并行工作需求可创建其他线程。每个线程都有一个线程ID（TID），内核也会创建线程来管理自身工作。线程与进程、内核的关系如下：