进程与线程的区别和联系(栢图实验室)

《进程与线程的区别和联系(栢图实验室)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、进程与线程的区别和联系进程概念进程是表示资源分配的基木单位，又是调度运行的基木单位。例如，用户运行白己的程序，系统就创建一个进程，并为它分配资源，包括各种表格、内存空间、磁盘空间、I/O设备等。然后，把该进程放人进程的就绪队列。进程调度程序选中它，为它分配CPU以及其它有关资源，该进程才真正运行。所以，进程是系统中的并发执行的单位。在Mac、WindowsNT等采用微内核结构的操作系统屮，进程的功能发生了变化：它只是资源分配的单位，而不再是调度运行的单位。在微内核系统中，真正调度运行的基本单位是线程。因此，实现并发功能的单位是线程。线程概念线程是进程中执行运算的最小单位，亦即执行处理机调度

2、的基本单位。如果把进程理解为在逻辑上操作系统所完成的任务，那么线程表示完成该任务的许多町能的了任务乙一。例如，假设用户启动了一个窗口屮的数据库应用程序，操作系统就将对数据库的调用表示为一个进程。假设用户要从数据库中产牛-份工资单报花并传到一个文件小，这是一个子任务;在产生工资单报表的过程中，用八乂可以输人数据库查询请求，这乂是一个子任务。这样,操作系统则把每一个请求一一工资单报表和新输人的数据查询表示为数据库进程中的独立的线程。线程可以在处理器上独立调度执行，这样，在多处理器环境下就允许几个线程各自在单独处理器上进行。操作系统提供线程就是为了方便而有效地实现这种并发性引入线程的好处（1）易

3、于调度。（2）提高并发性。通过线程可方便有效地实现并发性。进程可创建多个线程来执行同一程序的不同部分。（3）开销少。创建线程比创建进程耍快，所需开销很少。。（4）利丁•充分发挥多处理器的功能。通过创建多线程进程（即一个进程町具有两个或更多个线程），毎个线程在一个处理器上运行，从而实现应用程序的并发性，使每个处理器都得到充分运行。进程和线程的关系（1）一个线程只能属于一个进程，而一个进程可以有多个线程，但至少有一个线程。线程是操作系统町识别的最小执行和调度单位。（2）资源分配给进程，同-进程的所有线程共享该进程的所有资源。同一进程中的多个线程共享代码段（代码和常量），数据段（全局变量利静态变

4、量），扩展段（堆存储）。但是每个线程拥冇自己的栈段，栈段乂叫运行时段，用来存放所冇局部变量和临时变量。（3）处理机分给线程，即真正在处理机上运行的是线程。（4）线程在执行过程中，需要协作同步。不同进程的线程间要利川消息通信的办法实现同步。处理机管理是操作系统的基本管理功能z—,它所关心的是处理机的分配问题。也就是说把CPU（中央处理机）的使用权分给某个程序，通常把这个正准备进入内存的程序称为作业，当这个作业进入内存后我们把它称为进程。自从60年代提岀进程概念，在操作系统中一直都是以进程作为能独立运行的基本单位的。直到80年代中期，人们又提出了比进程更小的能独立运行的基木单位——线程；试图用

5、它来提高系统内程序并发执行的速度，从而可进一步提高系统的吞吐虽。近儿年，线程概念已得到了广泛应用，不仅在新推出的操作系统屮，人多都已引入了线程概念，而且在新推出的数据库管理系统和具它应用软件中，也都纷纷引入了线程，來改善系统的性能。如果说，在操作系统中引入进程的冃的，是为了使多个程序并发执行，以改善资源利用率及提高系统的吞吐量；那么，在操作系统中再引入线程则是为了减少程序并发执行时所付出的时空开销，使操作系统具有更好的并发性。为了说明这一点，我们首先凹顾进程的两个基本属性：(1)进程是一个可拥有资源的独立单位；(2)进程同时乂是——个可以独立调度和分派的基本单位。正是由于进程具冇这两个慕木

6、属性，才使之成为一个能独立运行的基木单位，从而也就构成了进程并发执行的基础。然1佃为使程序能并发执行，系统述必须进行以卜•的一系列操作：(1)创建进程。系统在创建进程时，必须为之分配具所必需的、除处理机以外的所有资源。如内存空间、I/O设备以及建立相应的PCB。(2)撤消进程。系统在撤消进程时，乂必须先对这些资源进行回收操作，然后再撤消PCB。(3)进程切换。在对进程进行切换吋，由于要保留当而进程的CPU环境和设置新选中进程的CPU坏境，为此需花费不少处理机时间。简言乙由于进程是一个资源拥有者，因而在进程的创建、撤消和切换中，系统必须为之付出较大的时空开销。也正因为如此，在系统中所设置的进

7、程数目不宜过多，进程切换的频率也不宜太高，但这也就限制了并发程度的进一•步提高。如何能使多个程序更好地并发执行，同时又尽量减少系统的开销，已成为近年来设计操作系统时所追求的重要目标。于是，有不少操作系统的学者们想到，可否将进程的上述属性分开,由操作系统分开來进行处理。即対作为调度和分派的基本单位，不同时作为独立分配资源的单位，以使之轻装运行；而对拥冇资源的基木单位，又不频繁地对之进行切换。正是在这种思想的指导下，产生了线