进程、线程面试问答
(1)进程
进程是程序的一次执行过程,是一个动态概念,是程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位,每一个进程都有一个自己的地址空间,至少有 5 种基本状态,它们是:初始态,执行态,等待状态,就绪状态,终止状态。
(2)线程
线程是CPU调度和分派的基本单位,它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源。
(3)联系
线程是进程的一部分,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。
(4)区别:理解它们的差别,我从资源使用的角度出发。(所谓的资源就是计算机里的中央处理器,内存,文件,网络等等)
根本区别:进程是操作系统资源分配的基本单位,而线程是任务调度和执行的基本单位
在开销方面:每个进程都有独立的代码和数据空间(程序上下文),程序之间的切换会有较大的开销;线程可以看做轻量级的进程,同一类线程共享代码和数据空间,每个线程都有自己独立的运行栈和程序计数器(PC),线程之间切换的开销小。
所处环境:在操作系统中能同时运行多个进程(程序);而在同一个进程(程序)中有多个线程同时执行(通过CPU调度,在每个时间片中只有一个线程执行)
内存分配方面:系统在运行的时候会为每个进程分配不同的内存空间;而对线程而言,除了CPU外,系统不会为线程分配内存(线程所使用的资源来自其所属进程的资源),线程组之间只能共享资源。
包含关系:没有线程的进程可以看做是单线程的,如果一个进程内有多个线程,则执行过程不是一条线的,而是多条线(线程)共同完成的;线程是进程的一部分,所以线程也被称为轻权进程或者轻量级进程。
扩展阅读
1、为什么需要设计线程?
在传统进程模型中,进程的内涵可分为下面两个方面:
调度、执行的基本单位:每个进程都有自己的运行状态、优先级、寄存器等,是OS调度的基本单位。
资源所有权:包括程序、数据、文件等资源。一个进程拥有对这些资源的所有权,OS则提供保护功能,避免不同进程之间的资源冲突。
既然是两个独立的功能,可不可以把它们分离呢?这就出现了线程(thread)的概念:
执行与调度的基本单位:thread
资源所有权:process
那么执行与调度的基本单位是线程,这样设置有什么好处?
计算机操作系统里面有两个重要概念:并发和隔离。
并发是为了尽量让硬件利用率高,线程是为了在系统层面做到并发。线程上下文切换效率比进程上下文切换会高很多,这样可以提高并发效率。
隔离也是并发之后要解决的重要问题,计算机的资源一般是共享的,隔离要能保障崩溃了这些资源能够被回收,不影响其他代码的使用。所以说一个操作系统只有线程没有进程也是可以的,只是这样的系统会经常崩溃而已,操作系统刚开始发展的时候和这种情形很像。
所以:线程和并发有关系,进程和隔离有关系。线程基本是为了代码并发执行引入的概念,因为要分配cpu时间片,暂停后再恢复要能够继续和没暂停一样继续执行;进程相当于一堆线程加上线程执行过程中申请的资源,一旦挂了,这些资源都要能回收,不影响其他程序。