进程、线程详解

第一章 进程、线程之初级探秘

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前言

进程和线程作为码农行业的入门基础知识，在我们初学阶段都会学到，在日常工作当中也会经常使用到。虽然接触的时间横跨我们整个编程生涯，不过，总会产生一种囫囵吞枣、管中窥豹的感觉。这样虽然不会影响工作进行，但是时常会让我产生困惑，我真的理解他们的含义了么，我该使用多进程还是多线程。基于想解决这种不明晰感觉的目的，打算遍查资料并结合自身经验写几章博文铭记一下。博文采用讲故事与理论结合的方式进行描述，希望更加的通俗易懂。那么故事开始…
故事情节：采用开发商扮演操作系统，施工楼号扮演进程，浇筑工、钢筋工等工人扮演线程，资源车扮演CPU寄存器。

一、进程是什么？

进程的百度解释：进程（Process）是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构中，进程是程序的基本执行实体；在当代面向线程设计的计算机结构中，进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体。

1.核心概念

一是：拥有自己的地址空间的实体。地址空间包括文本区域（text region）、数据区域（data region）和堆栈（stack region）。文件区域存储我们编写的程序代码，数据区域存储变量、堆存储动态分配的内存，栈存储局部变量及运行栈帧。这跟我们的房子很像，有卧室、客厅、厨房、厕所等区域。
二是：执行中的程序。程序本身是死的，被执行以后才是活的，才能称之为进程。进程可以占用cpu完成程序代码的执行。

2.进程特性介绍

动态性：进程的实质是程序在多道程序系统中的一次执行过程，进程是动态产生，动态消亡的。
（1）多道程序设计技术：是在计算机内存中同时存放几道相互独立的程序，使它们在管理程序控制下，相互穿插运行，两个或两个以上程序在计算机系统中同处于开始到结束之间的状态, 这些程序共享计算机系统资源。与之相对应的是单道程序，即在计算机内存中只允许一个的程序运行。
并发性：任何进程都可以同其他进程一起并发执行
（1）对于一个单CPU系统来说，程序同时处于运行状态只是一种宏观上的概念，他们虽然都已经开始运行，但就微观而言，任意时刻，CPU上运行的程序只有一个。
（2）现在存在双cpu主板，可以安装两块cpu，理论上讲两块cpu可以支持两个进程同一时刻运行，但在网上没有找到相关的资料。双cpu主板高功耗和高成本，一般用于服务器端。
独立性：进程是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统分配资源和调度的独立单位；
异步性：由于进程间的相互制约，使进程具有执行的间断性，即进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进
结构特征：进程由程序、数据和进程控制块三部分组成。
（1）程序段：存放程序代码。
（2）数据段：存放程序运行时使用、产生的运算数据，如全局变量、局部变量、宏定义的常量。
（3）进程控制块：是操作系统核心中一种数据结构，它存放着操作系统用于描