线程与进程,阻塞非阻塞,同步与异步

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),一个进程至少包括一个线程。
(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

阻塞与非阻塞

阻塞调用是指调用结果返回之前,调用者会进入阻塞状态等待。只有在得到结果之后才会返回。
非阻塞调用是指在不能立刻得到结果之前,该函数不会阻塞当前线程,而会立刻返回。
一个线程/进程经历的5个状态,创建,就绪,运行,阻塞,终止。各个状态的转换条件如上图,其中有个阻塞状态,就是说当线程中调用某个函数,需要IO请求,或者暂时得不到竞争资源的,操作系统会把该线程阻塞起来,避免浪费CPU资源,等到得到了资源,再变成就绪状态,等待CPU调度运行。
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同步与异步

同步:在发出一个同步调用时,在没有得到结果之前,该调用就不返回。

异步:在发出一个异步调用后,调用者不会立刻得到结果,该调用就返回了。

同步的定义看起来跟阻塞很像,但是同步跟阻塞是两个概念,同步调用的时候,线程不一定阻塞,调用虽然没返回,但它还是在运行状态中的,CPU很可能还在执行这段代码,而阻塞的话,它就肯定不在CPU中跑这个代码了。这就是同步和阻塞的区别。同步是肯定可以在,阻塞是肯定不在。
异步和非阻塞的定义比较像,两者的区别是异步是说调用的时候结果不会马上返回,线程可能被阻塞起来,也可能不阻塞,两者没关系。非阻塞是说调用的时候,线程肯定不会进入阻塞状态。

上面两组概念,就有4种组合。

同步阻塞调用:得不到结果不返回,线程进入阻塞态等待。

同步非阻塞调用:得不到结果不返回,线程不阻塞一直在CPU运行。

异步阻塞调用:去到别的线程,让别的线程阻塞起来等待结果,自己不阻塞。

异步非阻塞调用:去到别的线程,别的线程一直在运行,直到得出结果。

并行

并行是多个程序在多个CPU上同时运行,任意一个时刻可以有很多个程序同时运行,互不干扰。
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并发

并发是多个程序在一个CPU上运行,CPU在多个程序之间快速切换,微观上不是同时运行,任意一个时刻只有一个程序在运行,但宏观上看起来就像多个程序同时运行一样,因为CPU切换速度非常快,时间片是64ms(每64ms切换一次,不同的操作系统有不同的时间),人类的反应速度是100ms,你还没反应过来,CPU已经切换了好几个程序了。
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