进程和线程

进程和线程的区别

进程是操作系统进行资源分配的基本单位。进程控制块 (Process Control Block, PCB) 描述进程的基本信息和运行状态，所谓的创建进程和撤销进程，都是指对 PCB 的操作。一个进程中可以有多个线程，线程是独立调度的基本单位。同一个进程中的多个线程之间可以并发执行，它们共享进程资源。

进程是系统中独立存在的实体，它可以拥有自己独立的资源，每个进程都拥有自己私有的地址空间。线程属于进程，多线程共享同一进程的资源。

• 地址空间与其他资源：进程间相互独立，同一进程的各线程间共享。某进程内的线程在其他进程不可见。
• 通信：进程间通信IPC，线程间可以直接读写进程数据段（如全局变量）来进行通信——需要线程同步和互斥手段的辅助，以保证数据的一致性。
• 调度和切换：线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。并且线程是独立调度的基本单位，在同一进程中，线程的切换不会引起进程切换，从一个进程中的线程切换到另一个进程中的线程时，会引起进程切换。
• 系统开销：由于创建或撤销进程时，系统都要为之分配或回收资源，如内存空间、I/O 设备等，因此操作系统所付出的开销远大于创建或撤销线程时的开销。类似地，在进行进程切换时，涉及当前执行进程 CPU 环境的保存及新调度进程 CPU 环境的设置。而线程切换时只需保存和设置少量寄存器内容，开销很小。

进程间通信的方式。

进程间通信基本上有5种通讯方式。

• 无名管道通信：效率低，只有父子进程能通信，但简单。

  进程中用pipe(int fd[2])创建一个匿名管道，管道也是文件，返回2个文件描述符，fd[0]是读入端，fd[1]是写入端。

  若以文件的形式存储，ls的时候可以看到prw-r--r--，p就是pipe管道。

  $ echo "hello" > myPipe  # 将数据写进管道 这里会阻塞，只有当管道里的数据被读完后，命令才可以正常退出。
  $ cat < myPipe  # 读取管道里的数据，此时myPipe就可以退出了
  

• 有名管道：即FIFO队列，任何进程间都能通信，效率低。

• 消息队列：管道不适合进程间频繁地交换数据，而消息队列可以。消息队列生命周期随内核。底层是保存在内核中的消息链表，存储的是用户自定义的消息体。但消息队列不适合较大数据的传输。

• 共享内存区：分配一个每个进程都可以直接访问的共享空间，因此通信效率大大提升，但多进程竞争资源会有同步问题，相当于线程中的线程安全。

• 信号量：不能传递复杂消息，只能用来同步，保护资源，底层是一个计数器。

• 信号：基于事件监听和回调机制完成通信，是唯一的异步通信机制。

• Socket：要与不同主机的进程间通信，那么就需要 Socket 通信了