进程与线程简单图解

知识经验 8461浏览 19评论

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.

进程与线程图解

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.

进程与线程图解

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.

进程与线程图解

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.

进程与线程图解

一个车间里,可以有很多工人。他们协同完成一个任务。

5.

进程与线程图解

线程就好比车间里的工人。一个进程可以包括多个线程

6.

进程与线程图解

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.

进程与线程图解

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.

进程与线程图解

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.

进程与线程图解

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.

进程与线程图解

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.

进程与线程图解

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。

原文摘自:http://www.ruanyifeng.com/blog/2013/04/processes_and_threads.html。

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网友最新评论 (19)

  1. 不错啊
    站长工具 4年前 (2015-02-07) 回复 编辑
  2. 人才
    微乐怎么注册 4年前 (2015-03-21) 回复 编辑
  3. 不错学习了
    微乐论坛 4年前 (2015-04-04) 回复 编辑
  4. 很好的一篇文章,深入检出,真明白的人才能写出来,我这样的小白读懂啦
    yy淘宝 4年前 (2015-04-13) 回复 编辑
  5. 支持一下
    买木耳 4年前 (2015-04-17) 回复 编辑
  6. 支持你一个
    微商论坛 4年前 (2015-05-23) 回复 编辑
  7. 不错了
    天津学化妆 3年前 (2015-06-30) 回复 编辑
  8. 不错的 牛字
    seo优化 3年前 (2015-07-11) 回复 编辑
  9. 很好嘛
    松露之家 3年前 (2015-07-14) 回复 编辑
  10. 进程就是手 线程就是手可以做拿很多东西
    COD试剂 3年前 (2015-07-16) 回复 编辑
  11. 好文章值得看 谢谢分享
    广州seo 3年前 (2015-07-16) 回复 编辑
  12. 挺不错的
    卡丝面膜 3年前 (2015-07-21) 回复 编辑
  13. 好地方
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  14. 博主文章不错的
    北京的男科医院 3年前 (2015-07-21) 回复 编辑
  15. 互相支持
    杭州晨力 3年前 (2015-07-24) 回复 编辑
  16. 说得对
    男科医院那里好 3年前 (2015-08-05) 回复 编辑
  17. 顶你一下,好贴要顶!
    康玄禾 3年前 (2016-01-08) 回复 编辑
  18. 有点意思
    东北黑木耳价格 3年前 (2016-02-03) 回复 编辑
  19. [生病] 说的很好!!!
    跨境电商 3年前 (2016-02-22) 回复 编辑