process進程和thread線程是操作系統(tǒng)的基本概念,
cpu
計算機的核心是CPU骂倘,它承擔(dān)了所有的計算任務(wù)。它就像一座工廠贫贝,時刻在運行疹蛉。
假定工廠的電力有限亏较,一次只能供給一個車間使用袄友。也就是說捉貌,一個車間開工的時候贯要,其他車間都必須停工暖侨。
背后的含義就是,單個CPU一次只能運行一個任務(wù)崇渗。
進程
進程就好比工廠的車間字逗,它代表CPU所能處理的單個任務(wù)。
任一時刻宅广,CPU總是運行一個進程葫掉,其他進程處于非運行狀態(tài)
一個車間里,可以有很多工人跟狱。他們協(xié)同完成一個任務(wù)
線程
線程就好比車間里的工人俭厚。一個進程可以包括多個線程。
車間的空間是工人們共享的驶臊,比如許多房間是每個工人都可以進出的挪挤。
這象征一個進程的內(nèi)存空間是共享的叼丑,每個線程都可以使用這些共享內(nèi)存。
互斥鎖
可是扛门,每間房間的大小不同鸠信,有些房間最多只能容納一個人,比如廁所论寨。
里面有人的時候星立,其他人就不能進去了。
這代表一個線程使用某些共享內(nèi)存時葬凳,其他線程必須等它結(jié)束贞铣,才能使用這一塊內(nèi)存。
一個防止他人進入的簡單方法沮明,就是門口加一把鎖。
先到的人鎖上門窍奋,后到的人看到上鎖荐健,就在門口排隊,等鎖打開再進去琳袄。
這就叫Mutex互斥鎖江场,防止多個線程同時讀寫某一塊內(nèi)存區(qū)域
信號量
還有些房間,可以同時容納n個人窖逗,比如廚房址否。
也就是說,如果人數(shù)大于n碎紊,多出來的人只能在外面等著佑附。
這好比某些內(nèi)存區(qū)域,只能供給固定數(shù)目的線程使用仗考。
這時的解決方法音同,就是在門口掛n把鑰匙。進去的人就取一把鑰匙秃嗜,出來時再把鑰匙掛回原處权均。
后到的人發(fā)現(xiàn)鑰匙架空了,就知道必須在門口排隊等著了
這種做法叫做Semaphore信號量锅锨,用來保證多個線程不會互相沖突
不難看出叽赊,mutex是semaphore的一種特殊情況(n=1時)。
也就是說必搞,完全可以用后者替代前者必指。
但是,因為mutex較為簡單顾画,且效率高取劫,所以在必須保證資源獨占的情況下匆笤,還是采用這種設(shè)計。
操作系統(tǒng)的設(shè)計谱邪,可以歸納為3點:
`
(1)以多進程形式炮捧,允許多個任務(wù)同時運行;
(2)以多線程形式惦银,允許單個任務(wù)分成不同的部分運行咆课;
(3)提供協(xié)調(diào)機制,一方面防止進程之間和線程之間產(chǎn)生沖突扯俱,另一方面允許進程之間和線程之間共享資源书蚪。