https://www.leanku.com/tags/%E6%93%8D%E4%BD%9C%E7%B3%BB%E7%BB%9F/Recent content in 操作系统 on Leanku 的博客Hugozh-cnSun, 18 Feb 2024 20:46:01 +0800https://www.leanku.com/post/computerscience/%E5%AF%B9%E8%BF%9B%E7%A8%8B%E7%BA%BF%E7%A8%8B%E5%92%8C%E5%8D%8F%E7%A8%8B%E7%9A%84%E7%90%86%E8%A7%A3/Sun, 18 Feb 2024 20:46:01 +0800https://www.leanku.com/post/computerscience/%E5%AF%B9%E8%BF%9B%E7%A8%8B%E7%BA%BF%E7%A8%8B%E5%92%8C%E5%8D%8F%E7%A8%8B%E7%9A%84%E7%90%86%E8%A7%A3/<h1 id="对进程线程和协程的理解">对进程、线程和协程的理解</h1> <h2 id="一-进程">一、 进程</h2> <p>先来了解一下操作系统的进程：</p> <pre><code>操作系统对正在运行程序的抽象，这个就是进程（process）。 </code></pre> <p>比如运行一个 web 浏览器，一个 text 文本，都是运行的一个一个进程。</p> <p>有的人说：进程是程序运行资源的集合。进程是系统资源分配的最小单位等等。</p> <p>从静态的角度来说，进程确实是运行程序的各种资源集合。</p> <p>如果你进一步思考，进程里的各种资源都有哪些呢？</p> <ul> <li> <p>内存管理相关</p> </li> <li> <p>文件系统</p> </li> <li> <p>调度相关</p> </li> <li> <p>信号处理</p> </li> <li> <p>内核栈</p> </li> <li> <p>进程各种状态</p> </li> <li> <p>进程运行时统计信息</p> </li> <li> <p>进程标识</p> </li> </ul> <p>等等。</p> <p>可以看出，进程中的资源是相当多的。</p> <p>从 Linux 操作系统对进程的定义也可以看出。</p> <p>多进程：操作系统有多个程序运行，那么就有多个进程</p> <h2 id="二-线程">二、 线程</h2> <p>《操作系统设计与实现》里说：</p> <p>在传统操作系统中，每个进程中只存在一个地址空间和一个控制流（thread）。</p> <p>然后，有些情况下，需要在相同地址空间中有多个控制流并行的运行，就像他们是单独的进程一样（只是他们共享相同的地址空间）。</p> <p>这些控制流通常被称为线程（thread），有时也称为轻量级进程（lightweight process）。</p> <p>尽管线程必须在进程中执行，但是线程和进程是可以分别对待处理的两个概念。进程用来集合资源，而线程是 CPU 调度的实体。</p> <p>线程给进程模型增加的是，允许在同一个进程环境中有多个执行流，这些执行流在很大程度上相对独立。</p> <p>也即是说，在进程中，程序执行的最小单位（执行流）是线程，可以把线程看作是进程里的一条执行流。</p> <p>一个进程里可以有一条或多条线程。</p> <h3 id="为什么会有多线程">为什么会有多线程</h3> <p>在一个应用程序执行过程中，应用程序里可能会有多种事件执行。</p> <p>而有些事件执行一段时间后可能会被阻塞。如果把应用程序执行事件分解成多个并行运行的线程，即可以让程序设计变得简单，如果有阻塞的，</p> <p>可以把这部分让出行换其他线程执行。</p> <p>还有一个原因是：</p> <p>线程比进程更轻量级。所以线程比进程更加容易创建，销毁。</p> <p>第三个跟第一个有点关系，是关于性能的，若多线程都是 CPU 密集型的，那么不能获取性能上增强。如果有大量计算和大量 I/O 处理，那么</p> <p>多线程就可以获取性能上的优势，因为允许多线程重叠执行。</p> <p>多线程的缺点：</p> <ol> <li>对于多线程来说，进程中的资源是共享的，所以会产生资源竞争。</li> <li>当进程中的一个线程崩溃了，会导致这个进程里的其他线程也崩溃。所以有时多进程程序更好，一个进程崩溃不会导致其他进程也崩溃。</li> </ol> <h2 id="三-进程和线程的区别">三、 进程和线程的区别</h2> <p>从上面进程和线程介绍知道，线程是程序执行流的最小单位，进程是操作系统分配资源的单位。</p> <p>进程与进程之间关系：</p> <p>进程与进程之间是相互独立的。</p> <p>线程与进程关系：</p> <p>线程是进程里的执行流，进程里的线程可以是一个，也可以是多个。</p> <p>所有线程共享进程里一些资源，比如代码，数据，地址空间，信号处理，打开文件，全局变量等。</p> <p>同时，线程也有自己的寄存器，程序计数器，堆栈，线程状态等</p> <h2 id="四协程">四、协程</h2> <p>协程是建立在线程之上，一般是语言级别的 ”多线程“ 模型，比线程更加的轻量级。有的叫它微线程。它是完全运行在用户态里。</p> <p>协程是在线程之上在进行抽象，它需要线程来承载运行。一个线程可以有多个协程。</p>