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  • 2020-06-03 17:06:09

    进程是系统对应用程序的封装,是系统进行资源调度和分配的基本单位,实现了操作系统的并发。
    线程是进程的子任务,是cpu进行调度和分配的进本单位,实现进程内部的并发,线程是操作系统可识别的最小执行和调度单位,每个线程都独自占用一个虚拟处理器:独立的寄存器组,指令计数器和处理器状态。每个线程完成独立的任务,但是共享同一片内存空间,打开的文件队列和其他内核资源。

    区别:
    1.一个线程只能属于一个进程,但一个进程可以拥有多个线程,至少有一个线程,线程依赖于进程存在。
    2.进程在运行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享进程的内存。同一进程中的多个线程共享代码段,数据段,堆区,但是每个线程拥有自己的栈,用来存放临时变量。
    3.进程是操作系统的最小分配单位,线程是最小调度单位。
    4.系统开销:在操作系统进行创建和撤销进程时,需要分配或者回收内存资源,显著的大于线程;在进行进程切换的时候,需要保存当前整个cpu运行环境和创建新的cpu设置,而线程只需要保存少量寄存器内容。
    5.通信:同一进程中的多个线程具有相同的地址空间,因此通信比较容易,比如通过直接读取数据段来进行通信,不过需要进程同步和互斥来保证数据的一致性。
    6.进程不会相互影响,一个线程崩掉,整个进程都会崩。
    7.进程用于多内核,多机分布;线程用于多内核。
    8.进程调试简单方便,但创建撤销开销大;线程调试复杂但开销小,切换速度快。

    进程间通信方式:管道,系统进程通信和套接字
    1.管道可以用于具有亲缘关系的父子进程通信,命名管道还可以用于无亲缘关系的进程间通信。
    普通管道:半双工,具有固定的读端和写端;具有亲缘关系的进程通信;可以被看做是文件,可以使用read和write来读写,但不属于任何文件系统,只是在内核中开辟的一处空间。命名管道有路径名与之关联,属于文件系统;可以用于无亲缘关系的进程通信,它不需要序列化和反序列化,效率比tcp要高,但是比共享内存低。

    2.系统进程通信
    2.1消息队列
    消息队列是消息的链接表,存放于内核中,一个消息队列由消息标识符来标记。具有读权限的进程可以按照一定规则向队列里写信息,具有读权限的进程可以从消息队列读取信息。消息队列克服了信息传输量少,管道只能承载无格式字节流和缓冲区大小受限的缺点。
    1.消息队列是面向记录的,其中的消息具有特定的格式和特定的优先级
    2.消息队里独立于接收和发送进程,进程终止时,消息队列不会被删除
    3.消息队列支持随机读取信息,不需要按先进先出的次序读
    2.2信号量
    信号量是一个计数器,可以用来控制多个进程对共享资源的访问,信号量用来处理进程间的同步和互斥,而不是用来存储通信数据。
    1.信号量用于进程间的同步,如果要存储数据需要结合共享内存。
    2.每次对信号量的PV操作不仅加减1,可以是任意正数
    2.3信号
    用于通知接收进程某个时间已发生
    2.4共享内存
    多个进程可以访问同一块内存空间,不同进程可以及时看到对方进程对共享内存中数据的更新,这种方式依赖于同步操作,比如互斥棒和信号量。
    1.共享内存是速度最快的一种进程通信,因为进程直接对内存访问。
    2.多个进程可以同时操作,所以需要同步
    3.共享内存通常和信号量同时使用,用来处理同步

    3.socket
    socket套接字可以用于不同主机之间的进程通信

    线程间通信方式:
    临界区:通过多线程的串行化来访问公共区域
    互斥量:采用互斥对象机制。只有拥有互斥对象的线程才有访问公共资源的权限,只有就可以保证公共资源不会被多个线程同时使用。
    信号量:允许多个线程同时去访问同一个资源,一般会有最大线程数;
    事件(信号):通过通知的方式来实现多线程同步,还可以方便的实现多线程优先级比较操作。

    如果只有进程,可以实现并发、并行操作,但是会出现以下问题:
    1.同一时间只能干一件事
    2.如果阻塞,整个进程就会被挂起
    引入线程,提高了进程的并发性。同时一个进程的不同线程也可以运行在不同的核上,提高了cpu的利用率。一个完整的任务可以拆分为几个独立的子任务,有助于改善程序结构。
    并发是指宏观上两个进程在同时运行,但微观上看,是两个进程指令交替运行,每个周期实际上只在运行一条指令,提高了效率
    并行是由多核,一个周期确实有多条指令在各自核上运行,互不影响

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  • 进程 vs 线程 :一个进程可以包含多个线程

    万次阅读 多人点赞 2016-09-18 21:15:50
    进程(process)和线程(thread)是操作系统的基本概念,但是...vs 线程 :一个进程可以包含多个线程" title="进程 vs 线程 :一个进程可以包含多个线程" style="border:0px; max-width:602px; height:auto; ma

    进程(process)和线程(thread)是操作系统的基本概念,但是它们比较抽象,不容易掌握。

    最近,我读到一篇材料,发现有一个很好的类比,可以把它们解释地清晰易懂。

    1.

    进程 <wbr>vs <wbr>线程 <wbr>:一个进程可以包含多个线程

    计算机的核心是CPU,它承担了所有的计算任务。它就像一座工厂,时刻在运行。

    2.

    进程 <wbr>vs <wbr>线程 <wbr>:一个进程可以包含多个线程

    假定工厂的电力有限,一次只能供给一个车间使用。也就是说,一个车间开工的时候,其他车间都必须停工。背后的含义就是,单个CPU一次只能运行一个任务。

    3.

    进程 <wbr>vs <wbr>线程 <wbr>:一个进程可以包含多个线程

    进程就好比工厂的车间,它代表CPU所能处理的单个任务。任一时刻,CPU总是运行一个进程,其他进程处于非运行状态。

    4.

    进程 <wbr>vs <wbr>线程 <wbr>:一个进程可以包含多个线程

    一个车间里,可以有很多工人。他们协同完成一个任务。

    5.

    进程 <wbr>vs <wbr>线程 <wbr>:一个进程可以包含多个线程

    线程就好比车间里的工人。一个进程可以包括多个线程。

    6.

    进程 <wbr>vs <wbr>线程 <wbr>:一个进程可以包含多个线程

    车间的空间是工人们共享的,比如许多房间是每个工人都可以进出的。这象征一个进程的内存空间是共享的,每个线程都可以使用这些共享内存。

    7.

    进程 <wbr>vs <wbr>线程 <wbr>:一个进程可以包含多个线程

    可是,每间房间的大小不同,有些房间最多只能容纳一个人,比如厕所。里面有人的时候,其他人就不能进去了。这代表一个线程使用某些共享内存时,其他线程必须等它结束,才能使用这一块内存。

    8.

    进程 <wbr>vs <wbr>线程 <wbr>:一个进程可以包含多个线程

    一个防止他人进入的简单方法,就是门口加一把锁。先到的人锁上门,后到的人看到上锁,就在门口排队,等锁打开再进去。这就叫"互斥锁"(Mutual exclusion,缩写 Mutex),防止多个线程同时读写某一块内存区域。

    9.

    进程 <wbr>vs <wbr>线程 <wbr>:一个进程可以包含多个线程

    还有些房间,可以同时容纳n个人,比如厨房。也就是说,如果人数大于n,多出来的人只能在外面等着。这好比某些内存区域,只能供给固定数目的线程使用。

    10.

    进程 <wbr>vs <wbr>线程 <wbr>:一个进程可以包含多个线程

    这时的解决方法,就是在门口挂n把钥匙。进去的人就取一把钥匙,出来时再把钥匙挂回原处。后到的人发现钥匙架空了,就知道必须在门口排队等着了。这种做法叫做"信号量"(Semaphore),用来保证多个线程不会互相冲突。

    不难看出,mutex是semaphore的一种特殊情况(n=1时)。也就是说,完全可以用后者替代前者。但是,因为mutex较为简单,且效率高,所以在必须保证资源独占的情况下,还是采用这种设计。

    11.

    进程 <wbr>vs <wbr>线程 <wbr>:一个进程可以包含多个线程

    操作系统的设计,因此可以归结为三点:

    (1)以多进程形式,允许多个任务同时运行;

    (2)以多线程形式,允许单个任务分成不同的部分运行;

    (3)提供协调机制,一方面防止进程之间和线程之间产生冲突,另一方面允许进程之间和线程之间共享资源。

    (完)

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    千次阅读 2019-04-11 15:22:41
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    转载:https://www.cnblogs.com/wozijisun/p/10370897.html

     

    对于Linux来说:

    我们都知道进程的概念,它是CPU分配资源的载体,是程序运行的实例;也知道线程的概念,它是程序执行的最小单元,是进程中的一个实体用来执行程序,一个进程中有多个线程。(一个cpu内核只能运行一个进程/线程,一台8核cpu的服务器只能同时运行8个进程/线程。只是每个进程/线程都会得到一个cpu运行时间,只要cpu速度快,给人的感觉就是服务器在运行成千上万个进程/线程

    既然如此,我们可以想象,一个系统中的进程数量肯定是有上限的,不然系统资源就会不够用了,同样的道理,一个进程中的线程资源也是有上限的。那进程和线程的上限到底是多大呢?

    Linux中最多可以有多少个进程?
    一.Linux中有一个命令可以帮助我们查看系统中的进程上限

    [pigff@izbp13yd4r85qvk53t04mbz ~]$ ulimit -u
    4096

    这属于软限制,是可以改变的。也就是说在我的机器上最多可以有4096个进程,但是我可以通过改变这个参数的值来修改对于进程数量的软限制,比如说用下面的命令将软限制改到5120。

     ulimit -u 5120

     二.我们用pid_t来表示一个进程的pid,因此能表示的进程的范围一定不会超过pid_t类型的大小

    [pigff@izbp13yd4r85qvk53t04mbz ~]$ cat /proc/sys/kernel/pid_max
    32768

    pid_t实际上就是一个short类型变量,当然这里能表示的范围只是进程id最多表示到这么多,这只是一个理论值,实际上,由于内存等系统资源的限制,根本不会同时有这么多的进程存在。

    一个进程中最多可以有多少个线程?
    在上一篇文章Linux中线程占用内存中,我们知道了创建一个线程会占用多少内存,这取决于分配给线程的调用栈大小,可以用ulimit -s命令来查看大小(一般常见的有10M或者是8M)。我们还知道,一个进程的虚拟内存是4G,在Linux32位平台下,内核分走了1G,留给用户用的只有3G,于是我们可以想到,创建一个线程占有了10M内存,总共有3G内存可以使用。于是可想而知,最多可以创建差不多300个左右的线程。

    因此,进程最多可以创建的线程数是根据分配给调用栈的大小,以及操作系统(32位和64位不同)共同决定的。
    --------------------- 
    原文:https://blog.csdn.net/lvyibin890/article/details/82255047 
     

    对于Windows来说:

    默认情况下,一个线程的栈要预留1M的内存空间 
    而一个进程中可用的内存空间只有2G,所以理论上一个进程中最多可以开2048个线程 
    但是内存当然不可能完全拿来作线程的栈,所以实际数目要比这个值要小。 
    你也可以通过连接时修改默认栈大小,将其改的比较小,这样就可以多开一些线程。 
    如将默认栈的大小改成512K,这样理论上最多就可以开4096个线程。 

    即使物理内存再大,一个进程中可以起的线程总要受到2GB这个内存空间的限制。 
    比方说你的机器装了64GB物理内存,但每个进程的内存空间还是4GB,其中用户态可用的还是2GB。


    如果是同一台机器内的话,能起多少线程也是受内存限制的。每个线程对象都要站用非页面内存,而非页面内存也是有限的,当非页面内存被耗尽时,也就无法创建线程了。 

    如果物理内存非常大,同一台机器内可以跑的线程数目的限制值会越来越大。  

    在Windows下写个程序,一个进程Fork出2000个左右线程就会异常退出了,为什么?

    这个问题的产生是因为windows32位系统,一个进程所能使用的最大虚拟内存为2G,而一个线程的默认线程栈StackSize为1024K(1M),这样当线程数量逼近2000时,2000*1024K=2G(大约),内存资源就相当于耗尽。

    如果你的服务器端程序设计成:来一个client连接请求则创建一个线程,那么就会存在2000个限制(在硬件内存和CPU个数一定的情况下)

    展开全文
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    实验蛮简单的,但是,我不由想到了,一个进程最多能包含多少个线程。 在网上查了查,貌似也没找到多少这方面的资料。大部分都是关于服务器线程链接sever的,关于本机可执行exe的进程数倒是没有什么涉及。 我觉得...

      //小watch水平有限,希望大家多多指正文中的错误,共同进步大笑

    最近在学习os的多线程课程,第一个实验室关于windows的多线程,用mfc实现。实验蛮简单的,但是,我不由想到了,一个进程最多能包含多少个线程。

    在网上查了查,貌似也没找到多少这方面的资料。大部分都是关于服务器多线程链接sever的,关于本机可执行exe的进程数倒是没有什么涉及。

    我觉得唯一一个有用的出处:http://bbs.pediy.com/archive/index.php?t-26541.html

       中间有一句:个人认为是这样的:每个进程是有4G的内存空间,其种只有一部分是给用户使用的,其余是内核使用的,具体多少跟操作系统有关。进程中的所有线程公用这一空间。每个线程又自己的堆栈,再win2k下,如果用VC写程序的话,你能使用的地址空间约为2G,,线程的默认堆栈是1M,可以在编译程序时修改。因此可以推算一个进程的线程数也就两千多个。

    机器配置:虚拟机 +xp  +1G内存

    废话不多说,直接上图。

    主要用一个全局变量 i 标识下,并在i%1000 == 0,时,用getchar()中断下。

    出来的结果并不是我想像中的那样子。

    可以看到pid变得非常非常大,这也让我的机器变得特别卡,这个原因可能就是之前的程序中,创建的线程对应的句柄被大量占用,但却没有被释放。

     

    但是,这和我想要的结果相差很多,再检查,发现线程是void,执行完io操作后,直接就退出挂起了。于是改动如下:

    ok,这下应该差不多了。。执行

    然后到这里,我的虚拟机完全卡住了~~   ⊙﹏⊙b汗

    再等一会。。

     

    直接不响应了!!

    好吧,到这边,基本上,可以总结下了。

    1.进程中,线程的代码执行完直到返回,线程的生命周期基本就算结束了,之后不会占用cpu。但是如果用于标识的线程句柄不释放的话,那么之后执行其它进程时分配的pid就会特别大,计算机也会变得特别卡。

    2.结合网上的资料,可以得出一个结论。进程包含多少线程,其实并不能用个数来衡量,而是取决于电脑的配置。而之前引用中那位说的,线程的默认堆栈是1M,可以在编译程序时修改。所以,所有的线程创建失败提示或是线程最多数,其实都是基于os(operating system)操作系统软件的认为设置或设定的。所以最终决定一个进程最多包含多少线程的因素,其实还是硬件的支持度,一切软件(包括os)的设定都基于,在保证自己运行的基础上,提供内存给进程和线程,而在内存的使用层面,进程和线程其实是一个水平线上的。

    by--secondwatch 转载请注明出处
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