进程与线程的区别是什么?这是一个老生长谈的一道面试题。处于不同层面对该问题的理解也大不相同。对于用户层面来说,进程就是一块运行起来的程序,线程就是程序里的一些并发的功能。对于操作系统层面来说,标准回答是“进程是资源分配的最小单位,线程是cpu调度的最小单位”。接下来先从操作系统层面介绍一下进程与线程。
进程
在程序启动时,操作系统会给该程序分配一块内存空间,对于程序但看到的是一整块连续的内存空间,称为虚拟内存空间,落实到操作系统内核则是一块一块的内存碎片的东西。为的是节省内核空间,方便对内存管理。
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就这片内存空间,又划分为用户空间与内核空间,用户空间只用于用户程序的执行,若要执行各种IO操作,就会通过系统调用等进入内核空间进行操作。每个进程都有自己的PID,可以通过ps命令查看某个进程的pid,进入/proc/可以查看该进程的详细信息,如cgroup,进程资源大小等信息。
线程
线程是进程的一个执行单元,一个进程可以包含多个线程,只有拥有了线程的进程才会被CPU执行,所以一个进程最少拥有一个主线程。
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由于多个线程可以共享同一个进程的内存空间,线程的创建不需要额外的虚拟内存空间,线程之间的切换也就少了如进程切换的切换页表,切换虚拟地址空间此类的巨大开销。至于进程切换为什么较大,简单理解是因为进程切换要保存的现场太多如寄存器,栈,代码段,执行位置等,而线程切换只需要保存线程执行的上下文即可。线程的的切换只需要保存线程的执行现场(程序计数器等状态)保存在该线程的栈里,CPU把栈指针,指令寄存器的值指向下一个线程。相比之下线程更加轻量级。
可以说进程面向的主要内容是内存分配管理,而线程主要面向的CPU调度。
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