一、进程
进程是操作系统对正在运行程序的一种抽像,
是操作系统进行资源分配的基本单位
特点:
- 进程拥有独立的堆栈,进程之间堆栈资源不共享,由操作系统进行调度,
- 一个进程可以包含多个线程,
- 不同进程间内存难以共享,
- 同一个进程下,线程的数据可以共享
- 进程切换消耗较多的计算机资源,因为要保存的堆栈信息和上下文内容较多
- 进程使用抢占式调度方式,
进程状态:
- 初始态
- 就绪状态
- 等待(阻塞)装态
- 执行状态
- 终止状态
二、线程
现代操作系统中,一个进程实际上由多个称为
线程
的执行单元
组成,线程是操作系统进行调度的基本单位
线程特性:
- 线层是操作系统进行调度的基本单位
- 多个线程可以存在于一个进程中,
- 同一进程中的线程可以共享虚拟内存
- 由于共享内存,大多数时候线程要加上同步互斥锁
- 线程调度方式有
分时调度(轮流使用cpu)
和抢占式调度(优先让优先级高的线程使用cpu,优先级相同时,随机选择一个)
线程状态
线程状态与进程状态类似
- 初始态
- 就绪状态
- 等待(阻塞)装态
- 执行状态
- 终止状态
三、协程
协程
(coroutine)
又叫微线程,一种轻量级线程,也可称为用户态线程,协程不受操作系内核管理,完全由程序控制
协程不是进程或者线程,其执行过程类似子例程,协程相对独立,有自己的上下文,切换由自己控制,
协程特性:
- 协程可以看成普通对象,当前协程阻塞时可以让当前线程执行其他协程
- 协程对操作系统来说是透明的,操作系统无法直接感知并调度协程,所以线程是操作系统执行调度的最小单位
- 协程切换的开销远小于线程
四、goroutine
goroutine是协程的go语言实现版,相当于其他语言类库提供的功能内置到语言关键字支持,
goroutine本质是协程,创建成本较小(2~4kb)
五、进程、线程比较
- 进程线程都是由操作系统进行调度,受
cpu分时系统
的影响, 进行抢占式调度 - 切换:进程切换涉及到
虚拟内存空间
的切换,因为进程内的线程共享内存
,所以线程切换不涉及虚拟内存地址的切换,所以进程切换时间大于线程切换时间
六、线程,协程比较
- 协程是用户态的轻量级线程,对操作系统内核透明,所以协程调度与切换由用户控制,
- 切换:协程切换完全在
用户空间
进行,线程切换涉及特权模式切换,涉及到内核空间
- 协程切换只涉及基本的cpu上下文切换,即寄存器中保存的状态信息,协程切换就是把当前
寄存器状态
保存,将要切换进来的协程的寄存器状态加载到CPU寄存器
,此过程完全在用户态进行 - 线程调度只有 拥有较高权限的
内核空间
才可以完成,所以线程的切换涉及到用户空间和内核空间的切换
,上下文多于协程
七、协程、goroutine
goroutine是协程的go语言实现
- go语言在
runtime
,系统调用
等多方面对goroutine调度进行了封装处理,即goroutine不完全由用户控制
,一定程度上由go runtime 管理,好处是当goroutine阻塞时,会让出CPU给其他goroutine - 默认情况下所有goroutine在同一个原生线程里运行,即只使用一个CPU核心,
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