一、進(jìn)程
操作系統(tǒng)中最核心的概念是進(jìn)程殴泰,分布式系統(tǒng)中最重要的問(wèn)題是進(jìn)程間通信于宙。
進(jìn)程是“程序執(zhí)行的一個(gè)實(shí)例” ,擔(dān)當(dāng)分配系統(tǒng)資源的實(shí)體悍汛。進(jìn)程創(chuàng)建必須分配一個(gè)完整的獨(dú)立地址空間捞魁。
進(jìn)程切換只發(fā)生在內(nèi)核態(tài),兩步:1 切換頁(yè)全局目錄以安裝一個(gè)新的地址空間 2 切換內(nèi)核態(tài)堆棧和硬件上下文离咐。 另一種說(shuō)法類(lèi)似:1 保存CPU環(huán)境(寄存器值谱俭、程序計(jì)數(shù)器、堆棧指針)2修改內(nèi)存管理單元MMU的寄存器 3 轉(zhuǎn)換后備緩沖器TLB中的地址轉(zhuǎn)換緩存內(nèi)容標(biāo)記為無(wú)效宵蛀。
二昆著、線程
書(shū)中的定義:線程是進(jìn)程的一個(gè)執(zhí)行流,獨(dú)立執(zhí)行它自己的程序代碼术陶。
是操作系統(tǒng)能夠進(jìn)行運(yùn)算調(diào)度的最小單位凑懂。
線程上下文一般只包含CPU上下文及其他的線程管理信息。線程創(chuàng)建的開(kāi)銷(xiāo)主要取決于為線程堆棧的建立而分配內(nèi)存的開(kāi)銷(xiāo)梧宫,這些開(kāi)銷(xiāo)并不大征候。線程上下文切換發(fā)生在兩個(gè)線程需要同步的時(shí)候,比如進(jìn)入共享數(shù)據(jù)段祟敛。切換只CPU寄存器值需要存儲(chǔ)疤坝,并隨后用將要切換到的線程的原先存儲(chǔ)的值重新加載到CPU寄存器中去。
用戶級(jí)線程主要缺點(diǎn)在于對(duì)引起阻塞的系統(tǒng)調(diào)用的調(diào)用會(huì)立即阻塞該線程所屬的整個(gè)進(jìn)程馆铁。內(nèi)核實(shí)現(xiàn)線程則會(huì)導(dǎo)致線程上下文切換的開(kāi)銷(xiāo)跟進(jìn)程一樣大跑揉,所以折衷的方法是輕量級(jí)進(jìn)程(Lightweight)。在linux中,一個(gè)線程組基本上就是實(shí)現(xiàn)了多線程應(yīng)用的一組輕量級(jí)進(jìn)程历谍。我理解為 進(jìn)程中存在用戶線程现拒、輕量級(jí)進(jìn)程、內(nèi)核線程望侈。
語(yǔ)言層面實(shí)現(xiàn)輕量級(jí)進(jìn)程的比較少印蔬,stackless python,erlang支持脱衙,java并不支持侥猬。
三、協(xié)程
協(xié)程的定義捐韩?顏開(kāi)去件、許式偉均只說(shuō)
協(xié)程是輕量級(jí)的線程凉泄,一個(gè)進(jìn)程可輕松創(chuàng)建數(shù)十萬(wàn)計(jì)的協(xié)程拌汇。仔細(xì)研究下艺谆,個(gè)人感覺(jué)這些都是忽悠人的說(shuō)法。從維基百科上看仅政,從Knuth老爺子的基本算法卷上看“子程序其實(shí)是協(xié)程的特例”垢油。子程序是什么?子程序)圆丹,就是函數(shù)嘛秸苗!所以協(xié)程也沒(méi)什么了不起的,就是種更一般意義的程序組件运褪,那你內(nèi)存空間夠大,創(chuàng)建多少個(gè)函數(shù)還不是隨你么玖瘸?
協(xié)程可以通過(guò)yield來(lái)調(diào)用其它協(xié)程秸讹。通過(guò)yield方式轉(zhuǎn)移執(zhí)行權(quán)的協(xié)程之間不是調(diào)用者與被調(diào)用者的關(guān)系,而是彼此對(duì)稱(chēng)雅倒、平等的璃诀。協(xié)程的起始處是第一個(gè)入口點(diǎn),在協(xié)程里蔑匣,返回點(diǎn)之后是接下來(lái)的入口點(diǎn)劣欢。子例程的生命期遵循后進(jìn)先出(最后一個(gè)被調(diào)用的子例程最先返回);相反裁良,協(xié)程的生命期完全由他們的使用的需要決定凿将。
線程和協(xié)程的區(qū)別:
一旦創(chuàng)建完線程,你就無(wú)法決定他什么時(shí)候獲得時(shí)間片价脾,什么時(shí)候讓出時(shí)間片了牧抵,你把它交給了內(nèi)核。而協(xié)程編寫(xiě)者可以有
一是可控的切換時(shí)機(jī),二是很小的切換代價(jià)犀变。
從操作系統(tǒng)有沒(méi)有調(diào)度權(quán)上看妹孙,協(xié)程就是因?yàn)椴恍枰M(jìn)行內(nèi)核態(tài)的切換,所以會(huì)使用它获枝,會(huì)有這么個(gè)東西蠢正。賴(lài)永浩和dccmx 這個(gè)定義我覺(jué)得相對(duì)準(zhǔn)確 協(xié)程-
用戶態(tài)的輕量級(jí)的線程。(http://blog.dccmx.com/2011/04/coroutine-concept/)
四省店、go中的Goroutine
go中的Goroutine嚣崭, 普遍認(rèn)為是協(xié)程的go語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)∪鳎《Go語(yǔ)言編程》中說(shuō)goroutine是輕量級(jí)線程(即協(xié)程coroutine, 原書(shū)90頁(yè)). 在第九章進(jìn)階話題中, 作者又一次提到, "從根本上來(lái)說(shuō), goroutine就是一種go語(yǔ)言版本的協(xié)程(coroutine)" (原書(shū)204頁(yè)). 但作者Rob Pike并不這么說(shuō)有鹿。
“一個(gè)Goroutine是一個(gè)與其他goroutines 并發(fā)運(yùn)行在同一地址空間的Go函數(shù)或方法。一個(gè)運(yùn)行的程序由一個(gè)或更多個(gè)goroutine組成谎脯。 它與線程葱跋、協(xié)程、進(jìn)程等不同源梭。它是一個(gè)goroutine娱俺。