操作系统 线程与进程

线程与进程比较分析

一、

人们为什么要发明线程？

（1） 许多应用中同时发生着多种活动，其中某些活动会随着时间的推移被阻塞，通过将这些应用程序额分解成可以准并行运行的多个顺序线程，程序设计模型会变得更加简单。

（2） 线程是拥有可以并行共享同一个地址空间和所有可用数据的能力，进程具有不同的地址空间，所以不能实现这种功能。

（3） 线程是比进程更轻的中靓丽，相对进程来说，线程可以更加迅速的建立和撤销。

（4） 对于拥有大量I/O处理和计算的活动，拥有多个线程可以允许这些活动彼此重叠进行，从而可以大大加快应用程序的执行速度。

（5） 在拥有多线程的操作系统中，真正的并行有了实现的可能。

二、请描述进程与线程区别？

进程是资源分配的基本单位，而线程是调度的基本单位。进程拥有比线程更高的重量级，一个进程可以创建多个线程。线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源，即线程可以共享公共内存，同时访问正在编辑的文件。而进程是相对线程是很独立的，拥有独立的地址空间，即使是需要重复的同一类操作，靠近程完成的话会创建多个进程，这些进程可以通过进程号来区分，造成了很多系统资源的浪费。每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行，必须依存在应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制。而进程是一个独立的单位，可以单独运行。

三、研究多线程与单线程各有什么优缺点？

单线程是进程只有一个线程，多线程是进程有多个线程。每个程序执行时都会产生一个进程，而每一个进程至少要有一个主线程。单线程时，由于进程只有一个线程，当程序运行之后，必须等当前的线程执行结束后才能开始新的任务。优点则是线程不涉及到同一进程之间的线程切换，不需要对高速缓存进行刷新，线程间调度非常快捷。多线程时，除主线程外，进程还创建其它线程，当程序运行后，可以挂起或运行这些线程，因为这些线程是并发运行

的（其实在同一时间还是只能执行一个线程，只是给每个线程分配一个时间片，在某个时间片内，只能一个线程执行，然后按照某种策略换其他线程执行。由于时间片很短，这样给人的感觉是同时有好多线程在执行），从而使一个应用程序有了多任务的功能。当一个线程遇到阻塞或挂起后，执行其它的线程，不会对整个进程造成很大的影响，例如：现在我们用的下载软件，迅雷，快车等，都是应用的多线程机制，可以实现几个线程的同时下载，一个线程阻塞时，不会对下载造成很大的影响，当只剩下一个线程可以执行时，仍然可以进行下载，多线程大大加快了下载的速度，使程序的并行有了可能。多线程的缺点就是线程之间的调度问题，多个线程并行执行，每个线程就有了自己的私有的变量，对线程进行管理要求额外的CPU开销。线程的使用会给系统带来上下文切换的额外负担。