任務、進程、線程之間的區別



      任務(task)是最抽象的,是一個一般性的術語,指由軟件完成的一個活動。一個任務既可以是一個進程,也可以是一個線程。簡而言之,它指的是一系列共同達到某一目的的操作。例如,讀取數據並將數據放入內存中。這個任務可以作為一個進程來實現,也可以作為一個線程(或作為一個中斷任務)來實現。

  進程(process)常常被定義為程序的執行。可以把一個進程看成是一個獨立的程序,在內存中有其完備的數據空間和代碼空間。一個進程所擁有的數據和變量只屬於它自己。
  線程(tread)則是某一進程中一路單獨運行的程序。也就是說,線程存在於進程之中。一個進程由一個或多個線程構成,各線程共享相同的代碼和全局數據,但各有其自己的堆棧。由於堆棧是每個線程一個,所以局部變量對每一線程來說是私有的。由於所有線程共享同樣的代碼和全局數據,它們比進程更緊密,比單獨的進程間更趨向於相互作用,線程間的相互作用更容易些,因為它們本身就有某些供通信用的共享內存:進程的全局數據。
  一個進程和一個線程最顯著的區別是:線程有自己的全局數據。線程存在於進程中,因此一個進程的全局變量由所有的線程共享。由於線程共享同樣的系統區域, 操作系統分配給一個進程的資源對該進程的所有線程都是可用的,正如全局數據可供所有線程使用一樣
 
進程概念 
  進程是表示資源分配的基本單位,又是調度運行的基本單位。例如,用戶運行自己的程序,系統就創建一個進程,並為它分配資源,包括各種表格、內存空間、磁盤空間、I/O設備等。然后,把該進程放人進程的就緒隊列。進程調度程序選中它,為它分配CPU以及其它有關資源,該進程才真正運行。所以,進程是系統中的並發執行的單位。 
  在Mac、Windows NT等采用微內核結構的操作系統中,進程的功能發生了變化:它只是資源分配的單位,而不再是調度運行的單位。在微內核系統中,真正調度運行的基本單位是線程。因此,實現並發功能的單位是線程。
線程概念 
  線程是進程中執行運算的最小單位,亦即執行處理機調度的基本單位。如果把進程理解為在邏輯上操作系統所完成的任務,那么線程表示完成該任務的許多可能的子任務之一。例如,假設用戶啟動了一個窗口中的 數據庫應用程序,操作系統就將對數據庫的調用表示為一個進程。假設用戶要從數據庫中產生一份工資單報表,並傳到一個文件中,這是一個子任務;在產生工資單報表的過程中,用戶又可以輸人數據庫查詢請求,這又是一個子任務。這樣,操作系統則把每一個請求――工資單報表和新輸人的數據查詢表示為數據庫進程中的獨立的線程。線程可以在處理器上獨立調度執行,這樣,在多處理器環境下就允許幾個線程各自在單獨處理器上進行。操作系統提供線程就是為了方便而有效地實現這種並發性 
引入線程的好處 
(1)易於調度。 
(2)提高並發性。通過線程可方便有效地 實現並發性。進程可創建多個線程來執行同一程序的不同部分。 
(3)開銷少。創建線程比創建進程要快,所需開銷很少。。 
(4)利於充分發揮多處理器的功能。通過創建多線程進程(即一個進程可具有兩個或更多個線程),每個線程在一個處理器上運行,從而實現應用程序的並發性,使每個處理器都得到充分運行。 
進程和線程的關系 
(1)一個線程只能屬於一個進程,而一個進程可以有多個線程,但至少有一個線程。 
(2)資源分配給進程,同一進程的所有線程共享該進程的所有資源。 
(3)處理機分給線程,即真正在處理機上運行的是線程。 
(4)線程在執行過程中,需要協作同步。不同進程的線程間要利用消息通信的辦法實現同步。


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