進程與線程的區別

時間：2014.06.25

地點：基地

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一、簡述

  進程Process和線程Thread是操作系統的基本概念，抽象而重要。以下從幾個方面來分析進程和線程的區別。

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二、分析

   進程可認爲是程序執行時的一個實例，是系統進行資源分配的獨立實體，每個進程擁有獨立的地址空間，所以一個進程無法直接訪問另一個進程的變量和數據結構。如果希望讓一個進程訪問另一個進程的資源，需要使用進程間通信，比如：共享存儲系統，消息傳遞系統，管道通信系統等。

   一個進程可以擁有多個線程，每個線程使用其所屬的棧空間，線程與進程最主要的區別是：同一個進程內的多個線程會共享部分狀態，即多個線程可以讀寫同一塊內存，換句話說就是進程的內存空間是共享的，每個線程都可以使用這些共享內存，當然，這其中也有某些共享內存在線程之間雖然共享，但各線程需互斥或滿足一定條件才能訪問。於是就有了互斥鎖，防止對個線程同時讀寫某一塊內存區域。還有些內存只能供給固定數目的線程使用，好比一個房間定義只能容納n個人，解決的辦法是在門口掛n把鑰匙，每個進去時就取一把，出來時把鑰匙放回，一旦後面有人想進去而鑰匙架已空，就得在門口排隊等待，這就是信號量，用來保證多個線程互不衝突，互斥鎖是信號量的一種特殊情況（n=1），因此完全可用後者代替前置，但互斥鎖簡單高效，在必須保證資源獨佔的場景下，我們採用互斥鎖。，而一個進程是無法直接訪問另一個進程的內存的。同時，每個線程還擁有自己的寄存器和棧，其他線程可以讀寫這些棧內存。

線程是進程的一個特定執行路徑，當一個線程修改了進程中的資源時，其兄弟線程可以立即看到這種變化。

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三、總結

1.進程是系統進行資源分配的基本單位，有獨立的內存地址空間；線程是CPU調度的基本單位，沒有單獨的地址空間，有獨立的棧，局部變量，寄存器和程序計數器等。
2.創建進程的開銷大，包括創建虛擬地址空間等需要大量的系統資源；創建線程的開銷小，基本上只有一個內核對象和一個堆棧。
3.一個進程無法直接訪問另一個進程的資源；同一個進程內的多個線程共享進程的資源
4.進程的切換開銷大，線程的切換開銷下；進程間通信開銷大，線程間通信開銷小。
5.線程屬於進程，不能獨立執行，每個進程至少有一個線程，即主線程。