📝 主旨内容

线程和进程

1. 定义：

• 进程是程序执行时的一个实例。它包含了程序的代码和相关资源的集合，例如内存、文件句柄、设备上下文等。

• 线程是进程中的一个执行单元。一个进程中可以包含多个线程，它们共享进程的内存空间和资源。

1. 资源分配：

• 进程是操作系统进行资源分配和调度的基本单位，每个进程都拥有独立的内存空间和其他系统资源。

• 线程是进程内的实际执行单元，同一进程内的线程共享相同的内存空间和其他资源。

1. 通信和同步：

• 不同进程之间的通信通常比较复杂，需要使用进程间通信（IPC）机制，如管道、消息队列、共享内存等。

• 同一进程内的线程之间可以直接共享内存和其他资源，因此线程之间的通信和同步更加简单高效，可以使用共享内存、互斥锁、条件变量等机制。

1. 切换开销：

• 由于进程拥有独立的内存空间和资源，因此进程间的切换开销比较大，涉及到上下文切换和内存重定位等操作。

• 线程是进程内的轻量级执行单元，线程间的切换开销相对较小，因为它们共享进程的内存空间，只需保存和恢复线程的上下文即可。

并行和并发

并发（Concurrency）和并行（Parallelism）是两个相关但不同的概念，它们描述了程序中任务执行的方式。

1. 并发（Concurrency）：

• 并发是指系统中同时存在多个独立的活动或任务，并且这些任务在一段时间内都有可能被执行。

• 在并发中，任务之间可以是交替执行的，也可以是同时执行的，但不保证真正的同时执行。

• 并发通常通过多任务或多线程来实现，其中每个任务或线程独立执行，并且可能相互交错地执行。

1. 并行（Parallelism）：

• 并行是指系统中同时执行多个任务或操作，即在同一时刻，多个任务同时进行。

• 在并行中，任务之间真正同时执行，每个任务都在独立的处理器核心或计算单元上执行。

• 并行通常需要具备多核处理器或多个计算单元，并且任务之间不存在依赖关系，可以独立执行。

• 并发是指多个任务之间可能同时进行，但不一定真正同时执行，任务之间可能交错执行。

• 并行是指多个任务在同一时刻真正同时执行，每个任务都独立运行在不同的处理器核心或计算单元上。

• 线程是指令执行的上下文，以及对一些数据的引用关系（可能是共享的）

• 上下文包括一组寄存器的值、一个栈，以及其他与当前执行上下文相关的信息

• 每个程序至少有一个线程

• 有一个线程调度器（scheduler）来管理线程的执行

• 程序可以创建新的线程，由调度器负责运行