进程与线程

1.进程

1.1 进程的基本概念与特征

1. 进程的概念

   在多道程序环境下，允许多个程序并发进行，此时它们将失去封闭性，并具有间断性及不可再现性的特征。为此引进进程概念，以便更好的描述和控制程序的并发执行，实现操作系统的并发性和共享性。

2. 进程的特征

   • 动态性：进程是程序的一次执行，它有着创建、活动、暂停、终止等过程，具有一定的生命周期，是动态的产生、变化和消亡的。
   • 并发性：指多个进程实体同时存在内存中，能在一段时间内同时运行。
   • 独立性：指进程实体是一个独立运行、独立获得资源和独立接受调度的基本单位。
   • 异步性：由于进程的相互制约，使得进程具有执行的间断性，及进程按各自独立的，不可预知的速度向前推进。
   • 结构性：每一个进程都配置一个PCB对其进行描述。从结构上看，进程实体由程序段、数据段和进程控制块三部分组成。

1.2 进程的状态与转换

1.3 进程控制

1. 进程的创建
2. 进程的终止
3. 进程的阻塞和唤醒
4. 进程的切换

1.4 进程的组织

1. 进程控制块PCB
2. 程序段
3. 数据段

1.5 进程的通行

1. 共享存储

2. 消息传递

3. 管道通信

在这里插入图片描述

2. 线程

2.1 线程的基本概念

引进进程的目的是为了更好的使多道程序并发执行，提高资源利用率和系统吞吐量；而引入线程的目的是为了减少程序在并发执行时所付出的空间开销，提高操作系统的并发性能。

线程是进程中的一个实体，是被系统独立调度的最小单位，线程自己不拥有系统资源，只拥有一点儿在运行时必不可少的资源，但它可以与同属一个进程的其他线程共享进程所拥有的所有资源。

2.2 线程的属性

1. 线程是一个轻型实体，不拥有系统资源，但每一个线程都有唯一的标识符和一个线程控制块。
2. 不同的线程可以执行相同的程序。
3. 同一进程下的各个线程共享该进程的所有资源。
4. 线程是处理机的独立调度单位，多个线程可以并发执行。
5. 一个线程被创建后，便开始的它的生命周期，直至终止。

2.3 线程的实现方式

1. 用户级线程

2. 内核级线程

3. 混合式线程