进程、轻量级进程和线程(Linux)

最新推荐文章于 2023-01-11 14:55:13 发布
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本文详细介绍了Linux中的进程和线程概念，包括进程描述符中的状态如可运行、可中断等待、不可中断等待等，以及进程0和进程1的角色。此外，还讨论了同步和互斥的概念，列举了线程同步的几种方式，如临界区、事件、互斥量和信号量，并提到了进程同步的方法，如管道、消息队列、共享内存和信号量等。

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1、线程和进程

进程是计算机程序关于某数据集合的一次运行活动，是系统进行资源分配和系统调度的基本单位。进程是程序执行的一个实例。因此如果有16个用户同时执行一个程序，那么就有16个进程，虽然他们共享同一个可执行代码。linux通过进程描述符管理进程。

线程是程序执行流的最小单元，一个标准线程由线程ID，当前指令指针PC，寄存器集合，堆栈组成。另外，线程是进程的一个实体，是系统独立调度和分配的基本单位。

1.1 进程描述符

1.1.1 进程状态 state

进程描述符中的state字段描述了进程当前所处的状态，这些状态是互斥的：

  • 可运行状态（TASK_RUNNING ）：

进程正在执行或准备执行

  • 可中断的等待状态（TASK_INTERRUPTIBLE）:

进程被挂起(睡

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什么是 Linux 进程、线程、轻量级进程和进程状态
08-31 623
Linux 自诞生以来已经发展了很多。在服务器和关键任务工作方面，它已成为使用最广泛的操作系统。尽管从整体上理解 Linux 并不容易，但有一些方面是 Linux 的基础，值得理解。在本文中，我们将讨论 Linux 进程、线程和轻量级进程，并了解它们之间的区别。最后，我们还将讨论 Linux 进程的各种状态。...
【Linux】线程（轻量级进程）
muyuteacher的博客
07-07 1015
线程概念、特性、优点、缺点、异常、用途，进程和线程的对比、线程控制、包含线程的编译链接、创建线程、获得线程自身的ID、线程终止、线程等待、线程分离、线程ID及进程地址空间布局、重谈文件系统（地址空间、页表、物理内存）、Linux线程互斥、进程线程间的互斥相关背景概念、互斥量mutex、互斥量的接口、互斥量的实现原理探究、可重入和线程安全的概念、可重入和线程安全的各种情况、死锁、Linux线程同步、条件变量、同步概念与竞态条件，条件变量函数，生产者消费者模型，基于BlockingQueue的生产者消费者模型
关于进程、线程和轻量级进程，线程模型
ClearRiver 's Style
08-18 835
n : 1 ,多个线程对应一个核心线程(进程)1：1， 一个线程对应一个进程m ：n ： 结合上面两种方式，如某些进程一一对应核内线程，其他线程完全在用户态实现在现代操作系统中，进程支持多线程。进程是资源管理的最小单元；而线程是程序执行的最小单元。一个进程的组成实体可以分为两大部分：线程集合资源集。进程中的线程是动态的对象；代表了进程指令的执行。资源，包括地址空间、打开的文件、用户信息等等，由进程内的线程共享。线程有自己的私有数据：程序计数器，栈空间以及寄存器。Why Thread?（传统单线程进程的缺点）
内核线程、轻量级进程、用户线程
白水煮鸡蛋
03-26 6438
转载：http://www.cnitblog.com/tarius.wu/articles/2277.html 转载：http://www.fansoo.com/blog/2011/kernel-threads-lightweight-processes-threads-and-linuxthreads-library-users/ 内核线程 内核线程只运行在内核态，不受用户态上下文的拖
【Linux】轻量级进程和线程
m0_62572672的博客
01-11 747
在理解轻量级进程之前我们先需要进程和线程。我们都知道进程本质上是pcb，虚拟地址空间，页表和代码数据的集合体，也就是内核数据+代码数据的集合体。从用户的角度看起来是这样。而从cpu的角度看，进程是分配系统资源的单位。至于线程是进程内部执行，是操作系统调用的基本单位,其实cpu在调度的时候根本不认识什么进程或者线程，只认pcb结构。也就是执行流，而这个东西就是线程。不同的操作系统可能会用不同的结构方式来实现线程。而在linux下，线程的结构和进程的结构是完全一致的。
Linux下的LWP（轻量级进程）、进程、线程、用户级线程、内核线程
02-24
所以在Linux中（在CPU角度看）进程被称作轻量级进程（LWP）由于Linux下没有真正的线程，只有所谓的用户级线程，线程在CPU地址空间内运行关于进程（PCB）、轻量级进程（LWP）、线程（TCB）、用户线程、内核线程的定义...
Linux下多线程轻量级HTTP服务器
07-12
本项目“Linux下多线程轻量级HTTP服务器”旨在实现一个基本的HTTP服务器，能够响应客户端的HTTP请求，并返回静态文件如HTML、CSS和JavaScript等资源。 首先，我们要理解网络协议的基础。HTTP（超文本传输协议）是...
Linux的进程，线程和轻量级进程
RealJianyuan的博客
09-09 728
Linux有很多发行版本，很多公司的程序或者服务器都是跑在Linux系统上的，所以了解一些Linux进程和线程的东西还是很有必要的。接下来，我们会讨论Linux下进程，线程和轻量级进程的关系。 Linux进程 进程是一个很基本的概念，可以理解成一个程序运行的实例。可以说你在Linux上看到的所有东西都必然对应一个进程，Linux上的每一个任务也都是以进程的形式完成的。很简单，因为不管做...
进程、线程、轻量级进程（LWP）
qq_35047845的博客
11-17 814
进程：当一个程序开始运行时，它就是一个进程，进程包括运行中的程序和程序所使用到的内存和系统资源。而一个进程又是由多个线程所组成的。 线程：线程，有时被称为轻量级进程，是程序执行流的最小单元。 多线程：线程是程序中一个单一的顺序控制流程。在单个程序中同时运行多个线程完成不同的工作，称为多线程。 多线程的弊 更过的线程意味着更多的内存消耗；线程的退出可能会对程序带来麻烦；处理不
《深入理解Linux内核》-3.1. 进程，轻量级进程，和线程
ybxuwei的专栏
11-14 823
3.1. 进程，轻量级进程
进程、轻量级进程（LWP）、线程
SpadgerZ的博客
10-12 2299
转：进程、轻量级进程（LWP）、线程 转：关于进程、线程和轻量级进程的一些笔记 进程、轻量级进程（LWP）、线程 进程：程序执行体，有生命期，用来分配资源的实体线程：分配CPU的实体。   用户空间实现，一个线程阻塞，所有都阻塞。  内核实现，不会所用相关线程都阻塞。用LWP实现，用线程组表示这些线程逻辑上所属的进程。 进程描述符 进程描述符（简称pd, process
687-轻量级的进程---线程
LINZEYU666的博客
10-16 841
轻量级的进程—线程 要介绍线程，就必须先从进程存在的问题说起。 （1）进程存在的问题：进程切换很耗费时间 进程间调度切换时，很耗费计算机资源，即花费时间（切换的过程中CPU帮你去执行切换的过程）也耗费存储空间，因为要为被切换的进程保留大量信息，以便该进程再次被调度时恢复。 这个有点类似于函数调用，当A函数调用B函数时，A函数的断点地址、局部变量等都是要被保存起来的，等到从B函数返回时， A函数需要从断点地址重新继续运行，同时恢复A函数的局部变量，以便让A函数再次正常运行。 （2）进程问题的解决：线程 （a）
进程,轻量级进程和Posix线程
atarik@163.com
08-16 488
OS教科书对进程和线程的区别有这样简单的概括：进程是资源分配的单位，线程是调度的单位。但是Linux内核是不区分进程和线程的，都用任务（task_struct）来表示，什么时候叫进程什么时候叫线程，需要视上下文而定。虽没有专门的线程实现，但内核用轻量级进程LWP(Light Weight Process)来代替线程。 内核好比服务器，用户任务好比客户端，内核的一切都是为用户态服务的。轻量级进程就...
Linux线程是轻量级进程的理解
m0_53755675的博客
10-11 339
我们知道，Linux中线程是轻量级进程，但这句话怎么理解呢？就像现在小孩子都知道地球是圆的，但那只是别人告诉他的，他自己是没有感觉的。 fork主要做了什么？ 我们知道，schedule函数按照一定策略从任务链表里中选出一个进行切换(早期是任务数组task[NR_TASKS]，现在linux内核不采用任务数组，而是采用链表形式，这样就不会受到NR_TASKS最大任务数限制了)。所有fork的本意就是在创建一个task_struct 变量，然后填充结构体里面的内容，包括各寄存器的值，设置内核栈，复制原页表信息
linux进程管理之轻量级进程（四）
小时候挺菜的博客
10-18 223
在Linux中，轻量级进程可以是进程，也可以是线程。我们所说的线程，在Linux中，其实是轻量级进程之间共享代码段，文件描述符，信号处理，全局变量时； 如果不共享，就是我们所说的进程。 进程是资源管理的最小单位，线程是程序执行的最小单位。在操作系统设计上，从进程演化出线程，最主要的目的就是减小多进程上下文切换开销。 最初的进程定义都包含程序、资源及其执行三部分，其中程序通常指代码，资源在操作...
Linux进程的管理与调度（四）--- 内核线程、轻量级进程、用户线程三种线程概念解惑（线程≠轻量级进程）
|~~~热爱生活、努力学习的小伙汁~~~|
08-14 616
一、线程与进程概念 在现代操作系统中，进程支持多线程。 进程是资源管理的最小单元。 线程是程序执行的最小单元。 即线程作为调度和分配的基本单位，进程作为资源分配的单位。 一个进程的组成实体可以分为两大部分：线程集和资源集。 进程中的线程是动态的对象；代表了进程指令的执行。 资源，包括地址空间、打开的文件、用户信息等，由进程内的线程节享。 二、线程概念的产生 2.1 传统单线程进程的缺点 现实中有很多需要并发处理的任务，如数据库的服务端、网络服务器、大容量计算等。 传统的UNIX进程是单线程的，单线程
进程和线程（线程是轻量级进程）
weixin_30697239的博客
03-05 521
简介 进程（Process）是Windows系统中的一个基本概念，它包含着一个运行程序所需要的资源。一个正在运行的应用程序在操作系统中被视为一个进程，进程可以包括一个或多个线程。线程是操作系统分配处理器时间的基本单元，在进程中可以有多个线程同时执行代码。进程之间是相对独立的，一个进程无法访问另一个进程的数据（除非利用分布式计算方式），一个进程运行的失败也不会影响其他进程的运行，Windows系统...
linux 轻量级进程 线程,进程，线程，轻量级进程的概念。Linux中线程是何如实现的？...
weixin_42355665的博客
05-01 229
进程[jìnchéng]进程是操作系统结构的基础；是一个正在执行的程序；计算机中正在运行的程序实例；可以分配给处理器并由处理器执行的一个实体；由单一顺序的执行显示，一个当前状态和一组相关的系统资源所描述的活动单元。轻量级进程在计算机操作系统中,轻量级进程(LWP)是一种实现多任务的方法。与普通进程相比，LWP与其他进程共享所有(或大部分)它的逻辑地址空间和系统资源；与线程相比，LWP有它自己的进程...
轻量级进程和线程的关系
最新发布
05-03
<think>嗯，用户问的是轻量级进程和线程的关系及区别。首先，我需要回顾一下操作系统的基本概念，尤其是进程和线程的区别。根据引用[2]，线程被设计成进程的一个执行路径，共享进程资源，调度成本比进程低。而轻量级进程（LWP）可能和线程有关联，但具体是怎样的呢？ 引用[3]提到，Linux中的线程实际上是通过轻量级进程实现的，每个线程对应一个LWP。这说明在Linux系统里，线程和LWP可能是一一对应的关系。而引用[4]则区分了用户线程、内核线程和轻量级进程，指出LWP是内核线程的用户态抽象，充当用户线程和内核线程之间的桥梁。 所以，可能需要整理以下几点：首先，轻量级进程是什么，它和内核线程的关系；其次，用户线程和轻量级进程的联系；然后，在Linux中线程的具体实现方式。还要比较它们的资源开销、调度方式以及管理层面的区别。 用户可能混淆了线程和轻量级进程，尤其是在不同操作系统中的实现差异。需要明确在Linux下，线程作为LWP存在，而其他系统可能有不同实现。同时，要指出LWP相比普通进程更轻量，但相比用户线程可能仍有更多开销。此外，用户可能想知道为什么需要LWP，这涉及到用户线程和内核线程之间的映射模型，比如一对一模型中使用LWP作为中介。 需要确保回答覆盖定义、关系、区别，以及具体在Linux中的情况。还要考虑用户可能的后续问题，比如如何选择使用线程还是LWP，或者性能上的考量。最后，生成的相关问题要引导用户深入理解，比如实现机制、优缺点比较和应用场景。</think>### 轻量级进程（LWP）与线程的关系及区别 #### 1. **定义与本质** - **轻量级进程（LWP）** 轻量级进程是内核支持的用户态线程抽象，由内核直接调度，拥有独立的进程标识符（PID），但与其他LWP共享进程资源（如内存、文件描述符）[^3][^4]。 例如，在Linux中，线程的实现基于LWP，每个线程对应一个LWP，并通过`clone()`系统调用创建，共享地址空间[^3]。 - **线程** 线程是进程内的执行单元，共享进程的所有资源（如堆、全局变量），仅保留独立的栈和寄存器状态。线程可分为： - **用户线程**：完全由用户态库（如pthread）管理，内核不可见。 - **内核线程**：由内核直接调度，与LWP一一绑定[^4]。 #### 2. **关系** - **LWP是线程与内核之间的桥梁** 在Linux中，用户线程通过LWP与内核线程关联，形成“一对一模型”（1个用户线程绑定1个LWP，再绑定1个内核线程）[^4]。 例如，调用`pthread_create()`创建线程时，实际会生成一个LWP[^3]。 - **LWP实现多线程并行** 多个LWP共享同一进程资源，但可被独立调度到不同CPU核心，实现真正的并行[^3]。 #### 3. **核心区别** | **维度** | **轻量级进程（LWP）** | **线程** | |----------------|-----------------------------------|----------------------------------| | **资源开销** | 介于进程和线程之间，需内核维护PID | 更轻量，仅需独立栈和寄存器（用户线程无需内核介入）[^2] | | **调度主体** | 由内核调度 | 用户线程由用户调度，内核线程由内核调度[^4] | | **可见性** | 内核可见，占用PID资源 | 用户线程对内核透明，内核线程可见[^3] | | **独立性** | 可独立运行在不同CPU核心 | 用户线程无法跨核心，依赖进程调度[^4] | #### 4. **Linux中的特殊设计** Linux未严格区分进程和线程，而是统一抽象为“任务”（task）。线程通过LWP实现，其特点包括： - **共享地址空间**：所有LWP共享同一进程的页表，虚拟地址映射相同物理内存[^3]。 - **独立调度单元**：每个LWP在内核中为一个`task_struct`，但标记为共享资源。 - **系统调用影响**：若一个LWP调用阻塞式系统调用（如`read()`），其他LWP仍可运行[^4]。 #### 5. **应用场景** - **LWP适用场景** 需内核级并行（如CPU密集型任务），且需细粒度控制线程调度（如实时系统）。 - **用户线程适用场景** 高并发I/O密集型任务，需避免内核切换开销（如协程）[^4]。 --- ### 相关问题 1. 为什么Linux选择用轻量级进程实现线程？ 2. 用户线程与内核线程的映射模型有哪些？各有什么优缺点？ 3. 轻量级进程与普通进程在资源管理上有何不同？ 4. 在多线程编程中，如何避免因LWP过多导致的性能问题？
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