线程与进程最通俗易懂的解释(附面试题与答案)

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线程与进程最通俗易懂的解释(附面试题与答案)_第1张图片 线程与进程最通俗易懂的解释(附面试题与答案)_第2张图片

 

 

 

 

 

零、
进程是cpu资源分配的最小单位,线程是cpu调度的最小单位。以前进程既是资源分配也是调度的最小单位,后来为了更合理的使用cpu(实际上是cpu性能越来越好),才将资源分配和调度分开,就有了线程。线程是建立在进程的基础上的一次程序运行单位。
进程是应用程序的执行实例。比如说,当你双击的Microsoft Word的图标,你就开始运行的Word的进程。线程是执行进程中的路径。另外,一个过程可以包含多个线程。启动Word时,操作系统创建一个进程并开始执行该进程的主线程。由于一个进程可以由多个线程,线程可以被认为是“轻量级”的过程。
 
 

进程和线程都是一个时间段的描述,是CPU工作时间段的描述。

一、
CPU+RAM+各种资源(比如显卡,光驱,键盘,GPS, 等等外设)构成我们的电脑,但是电脑的运行,实际就是CPU和相关寄存器以及RAM之间的事情。

二、

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?轮流着来?或者谁优先级高谁来?不管怎么样的策略,一句话就是在CPU看来就是轮流着来。

三、

执行一段程序代码,实现一个功能的过程介绍 ,当得到CPU的时候,相关的资源必须也已经就位,就是显卡啊,GPS啊什么的必须就位,然后CPU开始执行。这里除了CPU以外所有的就构成了这个程序的执行环境,也就是我们所定义的程序上下文。当这个程序执行完了,或者分配给他的CPU执行时间用完了,那它就要被切换出去,等待下一次CPU的临幸。在被切换出去的最后一步工作就是保存程序上下文,因为这个是下次他被CPU临幸的运行环境,必须保存。

因此、
前面讲过在CPU看来所有的任务都是一个一个的轮流执行的,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。

进程和线程就是这样的背景出来的 两个名词不过是对应的CPU时间段的描述,名词就是这样的功能。
  • 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
  • 线程是什么呢?

进程的颗粒度太大,每次都要有上下的调入,保存,调出。如果我们把进程比喻为一个运行在电脑上的软件,那么一个软件的执行不可能是一条逻辑执行的,必定有多个分支和多个程序段,就好比要实现程序A,实际分成 a,b,c等多个块组合而成。那么这里具体的执行就可能变成:

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。
进程和线程都是一个时间段的描述,是CPU工作时间段的描述,不过是颗粒大小不同。

 

附面试题:

 

1、进程和线程的区别?
          (1)进程是资源的分配和调度的一个独立单元,而线程是CPU调度的基本单元
          (2)同一个进程中可以包括多个线程,并且线程共享整个进程的资源(寄存器、堆栈、上下文),一个进行至少包括一个线程。
          (3)进程的创建调用fork或者vfork,而线程的创建调用pthread_create,进程结束后它拥有的所有线程都将销毁,而线程的结束不会影响同个进程中的其他线程的结束
          (4)线程是轻两级的进程,它的创建和销毁所需要的时间比进程小很多,所有操作系统中的执行功能都是创建线程去完成的
          (5)线程中执行时一般都要进行同步和互斥,因为他们共享同一进程的所有资源
          (6)线程有自己的私有属性TCB,线程id,寄存器、硬件上下文,而进程也有自己的私有属性进程控制块PCB,这些私有属性是不被共享的,用来标示一个进程或一个线程的标志

 

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