操作系统知识点三: 线程与进程

发布于:2023-02-01 ⋅ 阅读:(582) ⋅ 点赞:(0)

从操作系统方面来说,什么是线程,什么是进程?

  • 进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

  • 线程是进程的最小运行单元。线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位


线程和进程的区别

  1. 进程有自己的独立地址空间,线程没有。
  2. 进程是资源分配的最小单位,线程是CPU调度的最小单位。
  3. 进程和线程通信方式不同(线程之间的通信比较方便。同一进程下的线程共享数据(比如全局变量,静态变量),通过这些数据来通信不仅快捷而且方便,当然如何处理好这些访问的同步与互斥正是编写多线程程序的难点。而进程之间的通信只能通过进程通信的方式进行。
  4. 进程上下文切换开销大,线程开销小。
  5. 一个进程挂掉了不会影响其他进程,而线程挂掉了会影响其他线程。
  6. 对进程进程操作一般开销都比较大,对线程开销就小了

线程和进程的关系

  1. 一个线程只能属于一个进程,而一个进程可以有多个线程,但至少有一个线程。线程是操作系统可识别的最小执行和调度单位。
  2. 资源分配给进程,同一进程的所有线程共享该进程的所有资源。 同一进程中的多个线程共享代码段(代码和常量),数据段(全局变量和静态变量),扩展段(堆存储)。但是每个线程拥有自己的栈段,栈段又叫运行时段,用来存放所有局部变量和临时变量。
  3. 处理机分给线程,即真正在处理机上运行的是线程。

进程常见的运行状态?状态转换条件

    进程一般有五种状态,分别是创建、就绪、运行、阻塞、死亡。
在这里插入图片描述

  1. 运行状态就是进程正在CPU上运行。在单处理机环境下,每一时刻最多只有一个进程处于运行状态。
  2. 就绪状态就是说进程已处于准备运行的状态,即进程获得了除CPU之外的一切所需资源,一旦得到CPU即可运行。
  3. 阻塞状态就是进程正在等待某一事件而暂停运行,比如等待某资源为可用或等待I/O完成。即使CPU空闲,该进程也不能运行。

    运行态→阻塞态:往往是由于等待外设,等待主存等资源分配或等待人工干预而引起的。
    阻塞态→就绪态:则是等待的条件已满足,只需分配到处理器后就能运行。
    运行态→就绪态:不是由于自身原因,而是由外界原因使运行状态的进程让出处理器,这时候就变成就绪态。例如时间片用完,或有更高优先级的进程来抢占处理器等。
    就绪态→运行态:系统按某种策略选中就绪队列中的一个进程占用处理器,此时就变成了运行态。

进程同步规则

    实现进程同步的代码需要满足一下四个基本准则

  1. 空闲让进,当无进程处于临界区,可允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区
  2. 忙则等待,当已有进程进入自己的临界区,所有企图进入临界区的进程必须等待
  3. 有限等待,对要求访问临界资源的进程,应保证该进程能在有限时间内进入自己的临界区
  4. 让权等待,当进程不能进入自己的临界区,应释放处理机

线程通信

低级通信机制+

信号量或者交换信息少的通信方式

高级通信机制

共享存储器系统

消息传递系统

管道通信系统

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