进程
定义: 进程是操作系统中资源分配和调度的基本单位,它包含了执行一个程序所需要的所有资源。每个进程都有自己独立的内存空间和系统资源,并且是相互隔离的。
特点: 1、独立性:进程是系统中独立运行的实体,拥有独立的内存空间和系统资源。 2、动态性:进程在其生命周期内,会经历创建、运行、阻塞、就绪和终止等不同的状态。 3、并发性:多个进程可以在系统中并发执行,实现程序的并发处理。
组成: 1、进程控制块(PCB):存储进程的基本信息和状态,是进程存在的唯一标志。 2、程序段:包含进程的代码,是进程执行的具体指令。 3、数据段:包含进程运行所需的变量和数据结构。
线程
定义: 线程是操作系统中能够调度和分派的基本单位,是进程中的一个执行实体。线程共享进程的资源,但每个线程都有自己独立的执行栈和程序计数器。
特点: 1、轻量级:线程的创建和销毁开销较小,因为线程共享进程的资源。 2、独立性:虽然线程共享进程的资源,但每个线程都有自己独立的执行栈和程序计数器,可以独立执行。 3、并发性:多个线程可以在同一个进程中并发执行,提高程序的并发处理能力。
与进程的关系: 1、一个进程可以包含多个线程:每个进程都可以创建多个线程来执行不同的任务。 2、线程共享进程的资源:线程共享进程的地址空间和系统资源,如内存、文件等。 3、线程间的通信和同步:线程间可以通过共享内存、全局变量等方式进行通信,但需要使用同步机制来避免数据竞争和死锁等问题。
线程的实现方式: 用户级线程:由用户空间中的线程库来管理,不与操作系统的内核直接交互。用户级线程的创建、销毁和调度都由线程库来完成。
内核级线程:由操作系统的内核来管理,线程的创建、销毁和调度都由内核来完成。内核级线程具有更好的并发性和独立性。
混合模式:结合了用户级线程和内核级线程的优点,既减少了系统开销,又提高了并发性能。