進程,線程虐秦,單核和多核處理器

參考:http://blog.csdn.net/zolalad/article/details/28393209

** 進程和線程都是操作系統(tǒng)的概念平酿。進程是應(yīng)用程序的執(zhí)行實例,每個進程是由私有的虛擬地址空間羡疗、代碼、數(shù)據(jù)和其它各種系統(tǒng)資源組成别洪,即進程是操作系統(tǒng)進行資源分配的最小單元叨恨。進程在運行過程中創(chuàng)建的資源隨著進程的終止而被銷毀,所使用的系統(tǒng)資源在進程終止時被釋放或關(guān)閉挖垛。
線程是進程
內(nèi)部一個執(zhí)行單元痒钝。系統(tǒng)創(chuàng)建好進程后,實際上就啟動執(zhí)行了該進程的主執(zhí)行線程**痢毒,主執(zhí)行線程以函數(shù)地址形式送矩,比如說main或WinMain函數(shù),將程序的啟動點提供給Windows系統(tǒng)哪替。主執(zhí)行線程終止了栋荸,進程也就隨之終止。

線程狀態(tài)圖


每一個進程至少有一個主執(zhí)行線程凭舶,它無需由用戶去主動創(chuàng)建晌块,是由系統(tǒng)自動創(chuàng)建的用戶根據(jù)需要在應(yīng)用程序中創(chuàng)建其它線程帅霜,多個線程并發(fā)地運行于同一個進程中匆背。一個進程中的所有線程都在該進程的虛擬地址空間中,共同使用這些虛擬地址空間身冀、全局變量和系統(tǒng)資源钝尸,所以線程間的通訊非常方便括享,多線程技術(shù)的應(yīng)用也較為廣泛。
多線程可以實現(xiàn)并行處理珍促,避免了某項任務(wù)長時間占用CPU時間铃辖。要說明的一點是,目前大多數(shù)的操作系統(tǒng)教材中的單處理器都是指的單核處理器踢星。對于單核單處理器(CPU)的澳叉,為了運行所有這些線程,操作系統(tǒng)為每個獨立線程安排一些CPU時間沐悦,操作系統(tǒng)以輪換方式向線程提供時間片成洗,這就給人一種假象,好象這些線程都在同時運行藏否。由此可見瓶殃,如果兩個非常活躍的線程為了搶奪對CPU的控制權(quán)副签,在線程切換時會消耗很多的CPU資源遥椿,反而會降低系統(tǒng)的性能。
最開始淆储,線程只是用于分配單個處理器的處理時間的一種工具冠场。但假如操作系統(tǒng)本身支持多個處理器那么每個線程都可分配給一個不同的處理器本砰,真正進入“并行運算”狀態(tài)碴裙。從程序設(shè)計語言的角度看,多線程操作最有價值的特性之一就是程序員不必關(guān)心到底使用了多少個處理器点额,程序員只需將程序編寫成多線程模式即可舔株。程序在邏輯意義上被分割為數(shù)個線程;假如機器本身安裝了多個處理器还棱,那么程序會運行得更快载慈,毋需作出任何特殊的調(diào)校。根據(jù)前面的論述珍手,大家可能感覺線程處理非常簡單办铡。但必須注意一個問題:共享資源!如果有多個線程同時運行琳要,而且它們試圖訪問相同的資源料扰,就會遇到一個問題。舉個例子來說焙蹭,兩個線程不能將信息同時發(fā)送給一臺打印機晒杈。為解決這個問題,對那些可共享的資源來說(比如打印機)孔厉,它們在使用期間必須進入鎖定狀態(tài)拯钻。所以一個線程可將資源鎖定帖努,在完成了它的任務(wù)后,再解開(釋放)這個鎖粪般,使其他線程可以接著使用同樣的資源拼余。
線程是為了同步完成多項任務(wù),不是為了提高運行效率亩歹,而是為了提高資源使用效率來提高系統(tǒng)的效率匙监。線程是在同一時間需要完成多項任務(wù)的時候?qū)崿F(xiàn)的。
最簡單的比喻多線程就像火車的每一節(jié)車廂小作,而進程則是火車亭姥。車廂離開火車是無法跑動的,同理火車也不可能只有一節(jié)車廂顾稀。多線程的出現(xiàn)就是為了提高效率达罗。同時它的出現(xiàn)也帶來了一些問題。
注:單核處理器并不是一個長久以來存在的概念静秆,在近年來多核心處理器逐步普及之后粮揉,單核心的處理器為了與雙核和四核對應(yīng)而提出。顧名思義處理器只有一個邏輯核心抚笔。
多核處理器和多處理器的區(qū)別
多核是指一個CPU有多個核心處理器扶认,處理器之間通過CPU內(nèi)部總線進行通訊。而多CPU是指簡單的多個CPU工作在同一個系統(tǒng)上殊橙,多個CPU之間的通訊是通過主板上的總線進行的辐宾。從以上原理可知公罕,N個核的CPU浴麻,要比N個CPU在一起的工作效率要高(單核性能一致的情況下)。

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