进程和线程主要区别与定义

抽象理解

在这里插入图片描述
直接上图,CPU是工厂、电力资源是cpu 时间片、进程是车间、线程是车间工人

操作系统的资源分配与调度逻辑

  • 以多进程形式,允许多个任务同时运行;
  • 以多线程形式,允许单个任务分成不同的部分运行;
  • 提供协调机制,一方面防止进程之间和线程之间产生冲突,另一方面允许进程之间和线程之间共享资源。

科学理解

进程

进程是程序的一次执行过程,是一个动态概念,是程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位,每一个进程都有一个自己的地址空间,至少有 5 种基本状态,它们是:初始态,执行态,等待状态,就绪状态,终止状态。

线程

线程是CPU调度和分派的基本单位,它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源。

进程和线程的关系

线程是进程的一部分
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

举例分析

CPU太快,太快,太快了,寄存器仅仅能够追的上他的脚步,RAM和别的挂在各总线上的设备完全是望其项背。那当多个任务要执行的时候怎么办呢?在CPU看来就是轮流着来

具体的轮流方法就是:先加载程序A的上下文,然后开始执行A,保存程序A的上下文,调入下一个要执行的程序B的程序上下文,然后开始执行B,保存程序B的上下文。
进程就是包换上下文切换的程序执行时间总和 = CPU加载上下文+CPU执行+CPU保存上下文
进程的颗粒度太大,每次都要有上下的调入,保存,调出。
程序A,实际分成 a,b,c等多个块组合而成。
程序A得到CPU =》CPU加载上下文,开始执行程序A的a小段,然后执行A的b小段,然后再执行A的c小段,最后CPU保存A的上下文

这里a,b,c的执行是共享了A的上下文,CPU在执行的时候没有进行上下文切换的。
这里的a,b,c就是线程,也就是说线程是共享了进程的上下文环境,的更为细小的CPU时间段。

进程和线程区别

  1. 本质线程程序执行的最小单位,而进程是操作系统分配资源的最小单位
  2. 在操作系统中能同时运行多个进程(程序);而在同一个进程(程序)中有多个线程同时执行(通过CPU调度,在每个时间片中只有一个线程执行)
  3. 进程之间相互独立,但同一进程下的各个线程之间共享程序的内存空间(包括代码段,数据集,堆等)及一些进程级的资源(如打开文件和信号等),某进程内的线程在其他进程不可见;
  4. 包含关系线程是进程的一部分,所以线程也被称为轻权进程或者轻量级进程。
  5. 内存分配系统为每个进程分配不同的内存空间;而对线程而言,除了CPU外,系统不会为线程分配内存(线程所使用的资源来自其所属进程的资源),线程组之间只能共享资源

为何不使用多进程而是使用多线程

线程廉价,线程启动比较快,退出比较快,对系统资源的冲击也比较小。而且线程彼此分享了大部分核心对象(File Handle)的拥有权如果使用多重进程,但是不可预期,且测试困难。

参考:
https://blog.csdn.net/luhao19980909/article/details/89403233
https://www.zhihu.com/question/25532384

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