进程 vs 线程 :一个进程可以包含多个线程
2016-09-18 21:15
267 查看
进程(process)和线程(thread)是操作系统的基本概念,但是它们比较抽象,不容易掌握。
最近,我读到一篇材料,发现有一个很好的类比,可以把它们解释地清晰易懂。
1.
![](http://image.beekka.com/blog/201304/bg2013042401.jpg)
计算机的核心是CPU,它承担了所有的计算任务。它就像一座工厂,时刻在运行。
2.
![](http://image.beekka.com/blog/201304/bg2013042402.png)
假定工厂的电力有限,一次只能供给一个车间使用。也就是说,一个车间开工的时候,其他车间都必须停工。背后的含义就是,单个CPU一次只能运行一个任务。
3.
![](http://image.beekka.com/blog/201304/bg2013042403.jpg)
进程就好比工厂的车间,它代表CPU所能处理的单个任务。任一时刻,CPU总是运行一个进程,其他进程处于非运行状态。
4.
![](http://image.beekka.com/blog/201304/bg2013042404.jpg)
一个车间里,可以有很多工人。他们协同完成一个任务。
5.
![](http://image.beekka.com/blog/201304/bg2013042405.jpg)
线程就好比车间里的工人。一个进程可以包括多个线程。
6.
![](http://image.beekka.com/blog/201304/bg2013042406.png)
车间的空间是工人们共享的,比如许多房间是每个工人都可以进出的。这象征一个进程的内存空间是共享的,每个线程都可以使用这些共享内存。
7.
![](http://image.beekka.com/blog/201304/bg2013042407.jpg)
可是,每间房间的大小不同,有些房间最多只能容纳一个人,比如厕所。里面有人的时候,其他人就不能进去了。这代表一个线程使用某些共享内存时,其他线程必须等它结束,才能使用这一块内存。
8.
![](http://image.beekka.com/blog/201304/bg2013042408.jpg)
一个防止他人进入的简单方法,就是门口加一把锁。先到的人锁上门,后到的人看到上锁,就在门口排队,等锁打开再进去。这就叫"互斥锁"(Mutual exclusion,缩写 Mutex),防止多个线程同时读写某一块内存区域。
9.
![](http://image.beekka.com/blog/201304/bg2013042409.jpg)
还有些房间,可以同时容纳n个人,比如厨房。也就是说,如果人数大于n,多出来的人只能在外面等着。这好比某些内存区域,只能供给固定数目的线程使用。
10.
![](http://image.beekka.com/blog/201304/bg2013042410.jpg)
这时的解决方法,就是在门口挂n把钥匙。进去的人就取一把钥匙,出来时再把钥匙挂回原处。后到的人发现钥匙架空了,就知道必须在门口排队等着了。这种做法叫做"信号量"(Semaphore),用来保证多个线程不会互相冲突。
不难看出,mutex是semaphore的一种特殊情况(n=1时)。也就是说,完全可以用后者替代前者。但是,因为mutex较为简单,且效率高,所以在必须保证资源独占的情况下,还是采用这种设计。
11.
![](http://image.beekka.com/blog/201304/bg2013042411.png)
操作系统的设计,因此可以归结为三点:
(1)以多进程形式,允许多个任务同时运行;
(2)以多线程形式,允许单个任务分成不同的部分运行;
(3)提供协调机制,一方面防止进程之间和线程之间产生冲突,另一方面允许进程之间和线程之间共享资源。
(完)
最近,我读到一篇材料,发现有一个很好的类比,可以把它们解释地清晰易懂。
1.
![](http://image.beekka.com/blog/201304/bg2013042401.jpg)
计算机的核心是CPU,它承担了所有的计算任务。它就像一座工厂,时刻在运行。
2.
![](http://image.beekka.com/blog/201304/bg2013042402.png)
假定工厂的电力有限,一次只能供给一个车间使用。也就是说,一个车间开工的时候,其他车间都必须停工。背后的含义就是,单个CPU一次只能运行一个任务。
3.
![](http://image.beekka.com/blog/201304/bg2013042403.jpg)
进程就好比工厂的车间,它代表CPU所能处理的单个任务。任一时刻,CPU总是运行一个进程,其他进程处于非运行状态。
4.
![](http://image.beekka.com/blog/201304/bg2013042404.jpg)
一个车间里,可以有很多工人。他们协同完成一个任务。
5.
![](http://image.beekka.com/blog/201304/bg2013042405.jpg)
线程就好比车间里的工人。一个进程可以包括多个线程。
6.
![](http://image.beekka.com/blog/201304/bg2013042406.png)
车间的空间是工人们共享的,比如许多房间是每个工人都可以进出的。这象征一个进程的内存空间是共享的,每个线程都可以使用这些共享内存。
7.
![](http://image.beekka.com/blog/201304/bg2013042407.jpg)
可是,每间房间的大小不同,有些房间最多只能容纳一个人,比如厕所。里面有人的时候,其他人就不能进去了。这代表一个线程使用某些共享内存时,其他线程必须等它结束,才能使用这一块内存。
8.
![](http://image.beekka.com/blog/201304/bg2013042408.jpg)
一个防止他人进入的简单方法,就是门口加一把锁。先到的人锁上门,后到的人看到上锁,就在门口排队,等锁打开再进去。这就叫"互斥锁"(Mutual exclusion,缩写 Mutex),防止多个线程同时读写某一块内存区域。
9.
![](http://image.beekka.com/blog/201304/bg2013042409.jpg)
还有些房间,可以同时容纳n个人,比如厨房。也就是说,如果人数大于n,多出来的人只能在外面等着。这好比某些内存区域,只能供给固定数目的线程使用。
10.
![](http://image.beekka.com/blog/201304/bg2013042410.jpg)
这时的解决方法,就是在门口挂n把钥匙。进去的人就取一把钥匙,出来时再把钥匙挂回原处。后到的人发现钥匙架空了,就知道必须在门口排队等着了。这种做法叫做"信号量"(Semaphore),用来保证多个线程不会互相冲突。
不难看出,mutex是semaphore的一种特殊情况(n=1时)。也就是说,完全可以用后者替代前者。但是,因为mutex较为简单,且效率高,所以在必须保证资源独占的情况下,还是采用这种设计。
11.
![](http://image.beekka.com/blog/201304/bg2013042411.png)
操作系统的设计,因此可以归结为三点:
(1)以多进程形式,允许多个任务同时运行;
(2)以多线程形式,允许单个任务分成不同的部分运行;
(3)提供协调机制,一方面防止进程之间和线程之间产生冲突,另一方面允许进程之间和线程之间共享资源。
(完)
相关文章推荐
- 进程 vs 线程 :一个进程可以包含多个线程
- 一个进程(Process)最多可以生成多少个线程(Thread)
- [Java 09 多线程] 线程是指一个进程在执行过程中可以产生更小的程序单元
- Java实例说明 一个java文件可以包含多个类(不是内部类),限制也很明显
- C++实现线程同步的几种方式 线程同步是指同一进程中的多个线程互相协调工作从而达到一致性。之所以需要线程同步,是因为多个线程同时对一个数据对象进行修改操作时,可能会对数据造成破坏,下面是多
- Problem Description 求n个数的最小公倍数。 Input 输入包含多个测试实例,每个测试实例的开始是一个正整数n,然后是n个正整数。 Output 为每组测试数据输出它们的最小公倍数,每个测试实例的输出占一行。你可以假设最后的输出是一个32位的整数。 Sample
- windows 一个进程(Process)最多可以生成多少个线程(Thread)
- 示例:由线段生成一个环,由环构成一个多边形(可以包含多个环的多边形集)
- 一个进程最多可以创建线程的数目
- VS2013中一个方案中包含多个工程
- 一个程序是不是可以只有进程没有线程呢?
- 一个.java文件是否一定要和文件中的类名相同呢?一个.java文件中可以包含多个类吗?
- 知其然(3)*.java文件中可以包含多个类,但最多只能有一个类,其修饰符为public
- 一个java源文件中是否可以包含多个类(内部类除外),有什么限制?
- 001.一个.java源文件中是否可以包含多个类(不是内部类)?有什么限制?
- [Java 09 多线程] 线程是指一个进程在执行过程中可以产生更小的程序单元
- 一个进程(Process)最多可以生成多少个线程(Thread),★firecat推荐★
- 一个“.java”文件中是否可以包含多个类(不是内部类)?有什么限制?
- Java - 一个”.java”源文件中是否可以包含多个类(不是内部类)?有什么限制?
- 一个进程最多可以创建线程的数目