2020騰訊面試題-進(jìn)程和線程的區(qū)別

一個(gè)程序至少有一個(gè)進(jìn)程,一個(gè)進(jìn)程至少有一個(gè)線程

定義方面:進(jìn)程是程序在某個(gè)數(shù)據(jù)集合上的一次運(yùn)行活動(dòng);線程是進(jìn)程中的一個(gè)執(zhí)行路徑。

角色方面:在支持線程機(jī)制的系統(tǒng)中,進(jìn)程是系統(tǒng)資源分配的單位,線程是系統(tǒng)調(diào)度的單位。

資源共享方面:進(jìn)程之間不能共享資源,而線程共享所在進(jìn)程的地址空間和其它資源。同時(shí)線程還有自己的棧和棧指針,程序計(jì)數(shù)器等寄存器。

獨(dú)立性方面:進(jìn)程有自己獨(dú)立的地址空間,而線程沒有,線程必須依賴于進(jìn)程而存在。

線程與進(jìn)程總結(jié):

進(jìn)程和線程

概述:

進(jìn)程是具有一定獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合上的一次運(yùn)行活動(dòng),進(jìn)程是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位.

線程是進(jìn)程的一個(gè)實(shí)體,是CPU調(diào)度和分派的基本單位,它是比進(jìn)程更小的能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位。線程自己基本上不擁有系統(tǒng)資源,只擁有一點(diǎn)在運(yùn)行中必不可少的資源(如程序計(jì)數(shù)器,一組寄存器和棧),但是它可與同屬一個(gè)進(jìn)程的其他的線程共享進(jìn)程所擁有的全部資源.

一個(gè)線程可以創(chuàng)建和撤銷另一個(gè)線程;同一個(gè)進(jìn)程中的多個(gè)線程之間可以并發(fā)執(zhí)行.

相對進(jìn)程而言,線程是一個(gè)更加接近于執(zhí)行體的概念,它可以與同進(jìn)程中的其他線程共享數(shù)據(jù),但擁有自己的??臻g,擁有獨(dú)立的執(zhí)行序列。

在串行程序基礎(chǔ)上引入線程和進(jìn)程是為了提高程序的并發(fā)度,從而提高程序運(yùn)行效率和響應(yīng)時(shí)間。

區(qū)別:

進(jìn)程和線程的主要差別在于它們是不同的操作系統(tǒng)資源管理方式。進(jìn)程有獨(dú)立的地址空間,一個(gè)進(jìn)程崩潰后,在保護(hù)模式下不會(huì)對其它進(jìn)程產(chǎn)生影響,而線程只是一個(gè)進(jìn)程中的不同執(zhí)行路徑。線程有自己的堆棧和局部變量,但線程之間沒有單獨(dú)的地址空間,一個(gè)線程死掉就等于整個(gè)進(jìn)程死掉,所以多進(jìn)程的程序要比多線程的程序健壯,但在進(jìn)程切換時(shí),耗費(fèi)資源較大,效率要差一些。但對于一些要求同時(shí)進(jìn)行并且又要共享某些變量的并發(fā)操作,只能用線程,不能用進(jìn)程。

1) 簡而言之,一個(gè)程序至少有一個(gè)進(jìn)程,一個(gè)進(jìn)程至少有一個(gè)線程.

2) 線程的劃分尺度小于進(jìn)程,使得多線程程序的并發(fā)性高。

3) 另外,進(jìn)程在執(zhí)行過程中擁有獨(dú)立的內(nèi)存單元,而多個(gè)線程共享內(nèi)存,從而極大地提高了程序的運(yùn)行效率。

4) 線程在執(zhí)行過程中與進(jìn)程還是有區(qū)別的。每個(gè)獨(dú)立的線程有一個(gè)程序運(yùn)行的入口、順序執(zhí)行序列和程序的出口。但是線程不能夠獨(dú)立執(zhí)行,必須依存在應(yīng)用程序中,由應(yīng)用程序提供多個(gè)線程執(zhí)行控制。

5) 從邏輯角度來看,多線程的意義在于一個(gè)應(yīng)用程序中,有多個(gè)執(zhí)行部分可以同時(shí)執(zhí)行。但操作系統(tǒng)并沒有將多個(gè)線程看做多個(gè)獨(dú)立的應(yīng)用,來實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的調(diào)度和管理以及資源分配。這就是進(jìn)程和線程的重要區(qū)別。

優(yōu)缺點(diǎn):

線程和進(jìn)程在使用上各有優(yōu)缺點(diǎn):線程執(zhí)行開銷小,但不利于資源的管理和保護(hù);而進(jìn)程正相反。同時(shí),線程適合于在SMP機(jī)器上運(yùn)行,而進(jìn)程則可以跨機(jī)器遷移。

多進(jìn)程,多線程

概述:

進(jìn)程就是一個(gè)程序運(yùn)行的時(shí)候被CPU抽象出來的,一個(gè)程序運(yùn)行后被抽象為一個(gè)進(jìn)程,但是線程是從一個(gè)進(jìn)程里面分割出來的,由于CPU處理進(jìn)程的時(shí)候是采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)的方式,所以要把一個(gè)大個(gè)進(jìn)程給分割成多個(gè)線程,例如:網(wǎng)際快車中文件分成100部分 10個(gè)線程 文件就被分成了10份來同時(shí)下載 1-10 占一個(gè)線程 11-20占一個(gè)線程,依次類推,線程越多,文件就被分的越多,同時(shí)下載 當(dāng)然速度也就越快

進(jìn)程是程序在計(jì)算機(jī)上的一次執(zhí)行活動(dòng)。當(dāng)你運(yùn)行一個(gè)程序,你就啟動(dòng)了一個(gè)進(jìn)程。顯然,程序只是一組指令的有序集合,它本身沒有任何運(yùn)行的含義,只是一個(gè)靜態(tài)實(shí)體。而進(jìn)程則不同,它是程序在某個(gè)數(shù)據(jù)集上的執(zhí)行,是一個(gè)動(dòng)態(tài)實(shí)體。它因創(chuàng)建而產(chǎn)生,因調(diào)度而運(yùn)行,因等待資源或事件而被處于等待狀態(tài),因完成任務(wù)而被撤消,反映了一個(gè)程序在一定的數(shù)據(jù)集上運(yùn)行的全部動(dòng)態(tài)過程。進(jìn)程是操作系統(tǒng)分配資源的單位。在Windows下,進(jìn)程又被細(xì)化為線程,也就是一個(gè)進(jìn)程下有多個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的更小的單位。線程(Thread)是進(jìn)程的一個(gè)實(shí)體,是CPU調(diào)度和分派的基本單位。線程不能夠獨(dú)立執(zhí)行,必須依存在應(yīng)用程序中,由應(yīng)用程序提供多個(gè)線程執(zhí)行控制。

線程和進(jìn)程的關(guān)系是:線程是屬于進(jìn)程的,線程運(yùn)行在進(jìn)程空間內(nèi),同一進(jìn)程所產(chǎn)生的線程共享同一內(nèi)存空間,當(dāng)進(jìn)程退出時(shí)該進(jìn)程所產(chǎn)生的線程都會(huì)被強(qiáng)制退出并清除。線程可與屬于同一進(jìn)程的其它線程共享進(jìn)程所擁有的全部資源,但是其本身基本上不擁有系統(tǒng)資源,只擁有一點(diǎn)在運(yùn)行中必不可少的信息(如程序計(jì)數(shù)器、一組寄存器和棧)。

在同一個(gè)時(shí)間里,同一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中如果允許兩個(gè)或兩個(gè)以上的進(jìn)程處于運(yùn)行狀態(tài),這便是多任務(wù)?,F(xiàn)代的操作系統(tǒng)幾乎都是多任務(wù)操作系統(tǒng),能夠同時(shí)管理多個(gè)進(jìn)程的運(yùn)行。 多任務(wù)帶來的好處是明顯的,比如你可以邊聽mp3邊上網(wǎng),與此同時(shí)甚至可以將下載的文檔打印出來,而這些任務(wù)之間絲毫不會(huì)相互干擾。那么這里就涉及到并行的問題,俗話說,一心不能二用,這對計(jì)算機(jī)也一樣,原則上一個(gè)CPU只能分配給一個(gè)進(jìn)程,以便運(yùn)行這個(gè)進(jìn)程。我們通常使用的計(jì)算機(jī)中只有一個(gè)CPU,也就是說只有一顆心,要讓它一心多用,同時(shí)運(yùn)行多個(gè)進(jìn)程,就必須使用并發(fā)技術(shù)。實(shí)現(xiàn)并發(fā)技術(shù)相當(dāng)復(fù)雜,最容易理解的是“時(shí)間片輪轉(zhuǎn)進(jìn)程調(diào)度算法”,它的思想簡單介紹如下:**在操作系統(tǒng)的管理下,所有正在運(yùn)行的進(jìn)程輪流使用CPU,每個(gè)進(jìn)程允許占用CPU的時(shí)間非常短(比如10毫秒),這樣用戶根本感覺不出來CPU是在輪流為多個(gè)進(jìn)程服務(wù),就好象所有的進(jìn)程都在不間斷地運(yùn)行一樣。但實(shí)際上在任何一個(gè)時(shí)間內(nèi)有且僅有一個(gè)進(jìn)程占有CPU**。

如果一臺(tái)計(jì)算機(jī)有多個(gè)CPU,情況就不同了,如果進(jìn)程數(shù)小于CPU數(shù),則不同的進(jìn)程可以分配給不同的CPU來運(yùn)行,這樣,多個(gè)進(jìn)程就是真正同時(shí)運(yùn)行的,這便是并行。但如果進(jìn)程數(shù)大于CPU數(shù),則仍然需要使用并發(fā)技術(shù)。

在Windows中,進(jìn)行CPU分配是以線程為單位的,一個(gè)進(jìn)程可能由多個(gè)線程組成,這時(shí)情況更加復(fù)雜,但簡單地說,有如下關(guān)系:

總線程數(shù)<= CPU數(shù)量:并行運(yùn)行

總線程數(shù)> CPU數(shù)量:并發(fā)運(yùn)行

并行和并發(fā)的區(qū)別

你吃飯吃到一半,電話來了,你一直到吃完了以后才去接,這就說明你不支持并發(fā)也不支持并行。

你吃飯吃到一半,電話來了,你停了下來接了電話,接完后繼續(xù)吃飯,這說明你支持并發(fā)。

你吃飯吃到一半,電話來了,你一邊打電話一邊吃飯,這說明你支持并行。

并發(fā)的關(guān)鍵是你有處理多個(gè)任務(wù)的能力,不一定要同時(shí)。并行的關(guān)鍵是你有同時(shí)處理多個(gè)任務(wù)的能力。它們最關(guān)鍵的點(diǎn)就是:是否是『同時(shí)』。)

并行運(yùn)行的效率顯然高于并發(fā)運(yùn)行,所以在多CPU的計(jì)算機(jī)中,多任務(wù)的效率比較高。但是,如果在多CPU計(jì)算機(jī)中只運(yùn)行一個(gè)進(jìn)程(線程),就不能發(fā)揮多CPU的優(yōu)勢。

多任務(wù)操作系統(tǒng)(如Windows)的基本原理是:操作系統(tǒng)將CPU的時(shí)間片分配給多個(gè)線程,每個(gè)線程在操作系統(tǒng)指定的時(shí)間片內(nèi)完成(注意,這里的多個(gè)線程是分屬于不同進(jìn)程的).操作系統(tǒng)不斷的從一個(gè)線程的執(zhí)行切換到另一個(gè)線程的執(zhí)行,如此往復(fù),宏觀上看來,就好像是多個(gè)線程在一起執(zhí)行.由于這多個(gè)線程分屬于不同的進(jìn)程,因此在我們看來,就好像是多個(gè)進(jìn)程在同時(shí)執(zhí)行,這樣就實(shí)現(xiàn)了多任務(wù).

分類

根據(jù)進(jìn)程與線程的設(shè)置,操作系統(tǒng)大致分為如下類型:

(1) 單進(jìn)程、單線程,MS-DOS大致是這種操作系統(tǒng);

(2) 多進(jìn)程、單線程,多數(shù)UNIX(及類UNIX的LINUX)是這種操作系統(tǒng);

(3) 多進(jìn)程、多線程,Win32(Windows NT/2000/XP等)、Solaris 2.x和OS/2都是這種操作系統(tǒng);

(4) 單進(jìn)程、多線程,VxWorks是這種操作系統(tǒng)。

引入線程帶來的主要好處:

(1) 在進(jìn)程內(nèi)創(chuàng)建、終止線程比創(chuàng)建、終止進(jìn)程要快;

(2) 同一進(jìn)程內(nèi)的線程間切換比進(jìn)程間的切換要快,尤其是用戶級(jí)線程間的切換。

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