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線程、進(jìn)程、程序三者之間的區(qū)別與聯(lián)系

電子工程技術(shù) ? 來源:YXQ ? 2019-08-12 17:35 ? 次閱讀

任務(wù)是代碼運(yùn)行的一個映象,從系統(tǒng)的角度看,任務(wù)是競爭系統(tǒng)資源的最小運(yùn)行單元。任務(wù)可以使用或等待CPU、I/O設(shè)備及內(nèi)存空間等系統(tǒng)資源,并獨(dú)立于其它任務(wù),與它們一起并發(fā)運(yùn)行(宏觀上如此)。VxWorks內(nèi)核使任務(wù)能快速共享系統(tǒng)的絕大部分資源。

在VxWorks6.4中,進(jìn)程是指Rtp,進(jìn)程包含任務(wù),任務(wù)是調(diào)度的最小單元。

進(jìn)程(有時被稱為重量級進(jìn)程)是程序的一次執(zhí)行。每個進(jìn)程都有自己的地址空間,內(nèi)存,數(shù)據(jù)棧以及其它記錄其運(yùn)行軌跡的輔助數(shù)據(jù)。操作系統(tǒng)管理在其上運(yùn)行的所有進(jìn)程,并為這些進(jìn)程公平地分配時間。

不過各個進(jìn)程有自己的內(nèi)存空間,數(shù)據(jù)棧等,所以只能使用進(jìn)程間通訊(IPC),而不能直接共享信息

線程,有時被稱為輕量級進(jìn)程(Lightweight Process,LWP),是程序執(zhí)行流的最小單元。一個標(biāo)準(zhǔn)的線程由線程ID,當(dāng)前指令指針(PC),寄存器集合和堆棧組成。另外,線程是進(jìn)程中的一個實(shí)體,是被系統(tǒng)獨(dú)立調(diào)度和分派的基本單位,線程自己不擁有系統(tǒng)資源,只擁有一點(diǎn)在運(yùn)行中必不可少的資源,但它可與同屬一個進(jìn)程的其它線程共享進(jìn)程所擁有的全部資源。一個線程可以創(chuàng)建和撤消另一個線程,同一進(jìn)程中的多個線程之間可以并發(fā)執(zhí)行。由于線程之間的相互制約,致使線程在運(yùn)行中呈現(xiàn)出間斷性。線程也有就緒、阻塞和運(yùn)行三種基本狀態(tài)。每一個程序都至少有一個線程,那就是程序本身。

線程是程序中一個單一的順序控制流程。在單個程序中同時運(yùn)行多個線程完成不同的工作,稱為多線程。

線程和進(jìn)程的區(qū)別在于,子進(jìn)程和父進(jìn)程有不同的代碼和數(shù)據(jù)空間,而多個線程則共享數(shù)據(jù)空間,每個線程有自己的執(zhí)行堆棧和程序計(jì)數(shù)器為其執(zhí)行上下文。多線程主要是為了節(jié)約CPU時間,發(fā)揮利用,根據(jù)具體情況而定。線程的運(yùn)行中需要使用計(jì)算機(jī)的內(nèi)存資源和CPU。

通常在一個進(jìn)程中可以包含若干個線程,它們可以利用進(jìn)程所擁有的資源。在引入線程的操作系統(tǒng)中,通常都是把進(jìn)程作為分配資源的基本單位,而把線程作為獨(dú)立運(yùn)行和獨(dú)立調(diào)度的基本單位。由于線程比進(jìn)程更小,基本上不擁有系統(tǒng)資源,故對它的調(diào)度所付出的開銷就會小得多,能更高效的提高系統(tǒng)內(nèi)多個程序間并發(fā)執(zhí)行的程度,從而顯著提高系統(tǒng)資源的利用率和吞吐量。

因而近年來推出的通用操作系統(tǒng)都引入了線程,以便進(jìn)一步提高系統(tǒng)的并發(fā)性,并把它視為現(xiàn)代操作系統(tǒng)的一個重要指標(biāo)。

線程與進(jìn)程的區(qū)別可以歸納為以下幾點(diǎn):

1)地址空間和其它資源(如打開文件):進(jìn)程間相互獨(dú)立,同一進(jìn)程的各線程間共享。某進(jìn)程內(nèi)的線程在其它進(jìn)程不可見。

2)通信:進(jìn)程間通信IPC,線程間可以直接讀寫進(jìn)程數(shù)據(jù)段(如全局變量)來進(jìn)行通信——需要進(jìn)程同步和互斥手段的輔助,以保證數(shù)據(jù)的一致性。

3)調(diào)度和切換:線程上下文切換比進(jìn)程上下文切換要快得多。

4)在多線程OS中,進(jìn)程不是一個可執(zhí)行的實(shí)體。

程序(program)是為實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)或解決特定問題而用計(jì)算機(jī)語言編寫的命令序列的集合。為實(shí)現(xiàn)預(yù)期目的而進(jìn)行操作的一系列語句和指令。一般分為系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序兩大類。計(jì)算機(jī)中的程序在港澳臺地區(qū)稱為程式。程序就是為使電子計(jì)算機(jī)執(zhí)行一個或多個操作,或執(zhí)行某一任務(wù),按序設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)指令的集合。

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原文標(biāo)題:線程,進(jìn)程,程序的區(qū)別

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