学习笔记 | 关于线程和进程的比较

引言

经典面试问题：线程和进程的区别

进程的定义和特征

定义

一般情况下，我们把进程实体就简称为进程。
进程实体由程序段，相关的数据段和PCB（进程控制块）组成。
是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
（出自《计算机操作系统》（第四版）西安科技大学出版社出版）

特征

1. 动态性：由创建而产生，由调度而执行，由撤销而消亡。
2. 并发性：多个进程实体同时存在于内存中。
3. 独立性：进程实体作为一个能独立运行、独立获得资源和独立接受调度的基本单位
4. 异步性：进程是按异步方式运行的，即各自独立。

线程的概念

作为调度和分派的单位

线程和进程的比较

1. 调度的基本单位：在引入线程的OS中（现在的window和linux都有线程了），仅把线程作为调度和分派的基本单位，所以线程是能独立运行的单位。线程切换时仅保留和设置少量寄存器，切换代价远低于进程。同一进程中，线程的切换不会导致进程的切换，但不同进程中的线程切换会导致进程的切换。
2. 并发性：线程和进程都能并发执行。
3. 进程作为系统中拥有资源的一个基本单位，而线程仅拥有一点必不可少、能用于保证独立运行的资源。但线程能共享所属进程所拥有的资源，如文件、信号量、I/O设备等。
4. 独立性：进程的独立性高于同一进程中线程的独立性。这是因为操作系统为了防止进程彼此干扰和破坏，各自拥有一个独立的地址空间和其他资源。而同一进程中的线程则共享进程的内存地址空间和资源。
5. 系统开销：即对系统资源的消耗，如内存、I/O设备、文件等。显然进程消耗远大于线程。
6. 支持多处理机系统：即把当前进程中不同的线程分配给不同的处理机。所以多处理机操作系统中都引入了多线程。