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进程与线程的通俗解释

柠檬守护

2016-8-10 17:31:00 14511

本帖最后由柠檬守护于 2016-8-10 17:42 编辑

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。

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。

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。

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。

一个车间里，可以有很多工人。他们协同完成一个任务。

线程就好比车间里的工人。一个进程可以包括多个线程。

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。

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。

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。

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.

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.

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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71条评论 发表评论只看该作者

柠檬守护 · 2016-8-22 11:26:12 42^# leilei12345 发表于 2016-8-22 11:19 谢谢支持~

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头像被屏蔽 · 2016-8-22 13:49:33 43^# 提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

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王志睿 · 2016-8-22 23:50:21 44^# 线程和进程的区别看懂了，就是后面的关于Linux内核的东西太抽象，怎么去学习也不知道，看不懂！

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柠檬守护 · 2016-8-23 08:44:23 45^# 渴死的鱼儿发表于 2016-8-22 23:50 线程和进程的区别看懂了，就是后面的关于Linux内核的东西太抽象，怎么去学习也不知道，看不懂！这个急不来的。

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h1654155956.5608 · 2016-8-23 09:51:06 46^# 线程共享数据段和代码段，进程不共享数据段。

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柠檬守护 · 2016-8-23 10:04:50 47^# zhifubao 发表于 2016-8-23 09:51 线程共享数据段和代码段，进程不共享数据段。

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mseyre · 2016-8-25 12:06:54 48^# 说的真好

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柠檬守护 · 2016-8-25 12:21:24 49^# mseyre 发表于 2016-8-25 12:06 说的真好谢谢支持。

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722495 · 2016-8-26 08:41:26 50^# 谢谢，讲的很好，学习了

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柠檬守护 · 2016-8-26 08:55:19 51^# zhangmeng111 发表于 2016-8-26 08:41 谢谢，讲的很好，学习了

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胡克 · 2016-8-26 18:00:28 52^# 感谢楼主，辛苦了，谢谢分享

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柠檬守护 · 2016-8-26 21:14:27 53^# rzh188 发表于 2016-8-26 18:00 感谢楼主，辛苦了，谢谢分享谢谢支持~

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hzy0779 · 2016-8-28 15:22:16 54^# 点个赞，支个持

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刘昌斌 · 2016-8-28 16:29:47 55^# 谢谢分享，谢谢分享，先收藏了！！！

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柠檬守护 · 2016-8-28 21:30:56 56^# hzy0779 发表于 2016-8-28 15:22 点个赞，支个持

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柠檬守护 · 2016-8-28 21:31:11 57^# liubin1416 发表于 2016-8-28 16:29 谢谢分享，谢谢分享，先收藏了！！！谢谢支持~

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稻谷里的小麦穗 · 2016-8-29 14:06:46 58^# 不错东西，讲的很详细。

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柠檬守护 · 2016-8-29 14:54:47 59^# 稻谷里的小麦穗发表于 2016-8-29 14:06 不错东西，讲的很详细。谢谢支持~

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himol · 2016-8-29 16:49:10 60^# 理解挺到位的。。。。。。。。。。。。。。。

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柠檬守护 · 2016-8-29 16:54:33 61^# himol 发表于 2016-8-29 16:49 理解挺到位的。。。。。。。。。。。。。。。

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