linux 进程 线程

进程

1. 进程是表示==资源分配==的基本单位，进程有利于资源的管理和保护

• 优点： 拥有独立的运行空间
• 缺点：系统开销大，在创建或撤消进程时，由于系统都要为之分配和回收资源，导致系统的开销明显大于创建或撤消线程时的开销.

线程

1. 线程是进程中执行运算的最小单位，亦即执行处理机==调度==的基本单位
2. 线程机制支持并发程序设计技术，在多处理器上能真正保证并行处理。而在linux实现线程很特别，linux把所有的线程都当作进程实现。linux下线程看起来就像普通进程(只是该进程和其他进程共享资源，如地址空间)
3. Linux下不管是多线程编程还是多进程编程，最终都是用do_fork实现的多进程编程

线程的好处：

1. 易于调度
2. 提高并发性。通过线程可方便有效地实现并发性，进程可创建多个线程来执行同一个程序的不同部分。
3. 开销少，在进程内创建、终止线程比创建、终止进程要快。同一进程内的线程间切换比进程间的切换要快,尤其是==用户级线程间==的切换。线程之间相互通信无须通过内核（同一进程内的线程共享内存和文件）
4. 充分发挥多处理器的功能，通过多线程进程，每个线程在一个处理器上运行，从而实现应用程序的并发性，使得每个处理器得到充分运行

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进程与线程的关系

• 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；
• 独立性方面：进程有自己独立的地址空间，而线程没有，线程必须依赖于进程而存在
• 资源共享方面：进程之间不能共享资源，而线程共享所在进程的地址空间和其它资源
• 资源分配给进程，统一进程的所有线程共享该进程的所有资源；
• 线程在执行过程中，需要协作同步，==不同进程的线程==间要利用消息通信的办法实现同步；
• 处理机分给线程，即真正在处理机上运行的是线程。
• 一个说法：
  UNIX/linux环境，采用多线程没必要
  ==占用资源角度==：产生一个多进程时肯定是需要产生的一点内存用来复制进程表项，即一个task_struct结构，但这个结构本身做得相当小巧；对于多进程来说，代码段是肯定不用复制的，因为父进程和各子进程的代码段是相同的；数据段和堆栈段，通过copy-on-write，即写时拷贝技术，当子进程或父进程要改变变量x的值时就会复制该变量。

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多线程优点

• 无需跨进程边界；
• 程序逻辑和控制方式简单；
• 所有线程可以直接共享内存和变量等；
• 线程方式消耗的总资源比进程方式好；

多线程缺点

• 每个线程与主程序共用地址空间，受限于2GB地址空间；
• 线程之间的同步和加锁控制比较麻烦；
• 一个线程的崩溃可能影响到整个程序的稳定性；
• 线程能够提高的总性能有限，而且线程多了之后，线程本身的调度也是一个麻烦事儿，需要消耗较多的CPU

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多进程优点

• 每个进程互相独立，不影响主程序的稳定性，子进程崩溃没关系；
• 通过增加CPU，就可以容易扩充性能；
• 可以==尽量减少线程加锁/解锁==的影响，极大提高性能，就算是线程运行的模块算法效率低也没关系；
• 每个子进程都有2GB地址空间和相关资源，总体能够达到的性能上限非常大。

多进程缺点

• 逻辑控制复杂，需要和主程序交互；
• 需要跨进程边界，如果有大数据量传送，就不太好，适合小数据量传送、密集运算；
• 多进程调度开销比较大；

内核线程和用户线程