操作系统学习笔记——进程与线程联系与区别

此篇博客是博主在学习操作系统过程中的笔记，通过写博客加深对进程和线程的理解，贴出来希望和大家共同进步。进程和线程是操作系统的重点和难点内容，也是互联网面试高频考点，学好进程和线程的相关问题，有利于后续的多线程编程。

 

 

进程的定义：

进程可以定位为一个数据结构及能在其上进行操作的一个程序，百话点，就是程序的一次执行过程。

线程的定义：

线程是进程内的一个执行单元，是进程内的一个相对独立、可调度实体

 

进程的特点：

1、动态性：进程是程序的一次动态执行过程，表现在创建而生，调度执行，撤销而亡。

2、并发性：引入进程目的就是为了使程序能与其他程序并发执行，以便提高资源利用率。

3、独立性：进程是一个能独立运行的基本单位，是系统进行资源分配和调度的基本单位：

4、异步性：进程运行时各自独立。

5、结构性：进程=PCB(程序控制块)+程序段+数据段

 

 

下面讲讲引入进程和线程概念的原因

在多道程序的环境下，程序的执行属于并发执行，这时候封闭性将消失，并具有间断性和不可再现性，由于程序执行结果的不可预测性，程序是不能参与并发执行的。为了能够是的程序并发执行，并且能够对程序加以描述和控制，引入了进程的概念。

 

系统在创建进程和撤销进程需要系统位置分配和回收资源，为了减少程序并发执行过程中所付出的时空开销，是操作系统具有更好的并发性，引入了线程的概念。

 

从以下四个方面对线程和进程进行比较

1、调度性：在传统的操作系统中，进程是拥有资源和独立调度的基本单位；而引入线程的操作系统中，进程的调度功能交给线程，线程成为独立调度的基本单位，这时候进程是资源拥有的基本单位。在同一个进程中，线程的切换不会造成进程的切换，而在不同进程中，线程的切换会导致进程的切换。

2、并发性：引入线程后，进程之间可以并发执行，线程之间也可以并发执行。

3、拥有资源：进程是拥有资源的基本单位，在引入线程的操作系统中，线程不拥有资源，但是可以访问其所在进程的资源。

4、系统开销：系统在创建进程和撤销进程需要系统位置分配和回收资源，操作系统所付出的开销远大于穿件和撤销线程时的开销。在进程切换，涉及到整个CPU环境保存以及新调度到进程的CPU的环境设置；在线程切换时，只需要保留和设置少量寄存器内容，开销较小。另外，由于线程共享进程的地址空间，因此线程同步较容易实现，甚至不需要操作系统来干预。