线程论文(计算机操作系统).doc

浅谈进程与线程摘要：随着微型计算机的越来越兴盛，对进程的资源掌控，已经不再适用于微型计算机的资源分配模式，线程的出现也就成为了必然。所以说线程是为了提高操作系统的执行效率而引入的，它是进程的一段程序的基本调度单位。进程具有动态性、并发性等特点。线程可以合理的分配进程从CPU占用的资源，并与其他线程共享。每个程序最少有一个进程，每个进程最少有一个线程。关键词：进程与线程 区别 联系 特征一、进程1、什么是进程进程是程序这一概念发展的产物，进程是“程序”在多到程序系统中特殊的活动形式。曾有人这样定义“进程”：(1）、进程（或任务）是一个程序及其数据一并在处理机上执行时说发生的活动（A.C.Shaw）；(2）、行为的一个规则叫做一个程序，程序在处理机上执行时的活动称为进程（E.W.Dijkstra）上述定义都意识到进程的动态性质，但侧重点有所不同，为了突出进程和程序的区别，着重概括进程的并发和动态性质，我们将进程概念描述为：进程是一个具有独立功能的进程的程序关于某个数据集合的一次可以并发执行的运行活动。2、进程的特征1、）动态特征进程系指程序的一次执行活动的，是一个动态的概念。而且系统内的进程可以动态创建、动态消亡。2、）并发特征系统内众多进程不仅可随机、并发地产生和消亡，且可并行活动。3、）独立性进程是系统内独立运行、竞争资源的实体。4、）相互制约特征进程均按各自不可预知的速度向前推进，但由于共享资源和某些协同动作，使进程间经常具有相互制约关系。二、线程1、什么是线程线程通常描述为轻权进程或轻量级进程（light weight process）。线程是进程内的一个执行单元，是进程内的一个可调度实体，是进程中相对独立的一个控制流序列。线程分为用户级线程和系统级线程（核心级线程）。2、线程的出现如果多个进程间使用很多相同数据的话，对资源来说是种浪费。所以线程出现了，同一个进程下可以拥有多个线程，它们共享这个进程的资源，它们之间切换也不再需要PCB，而只需要极少的一点资源就可以了。在这样的操作系统里，线程变成了系统调度和分派的基本单位。3、线程的特征1）、轻型实体。线程除了运行中必不可少的资源（如线程控制块、用户栈、核心栈、静态局部变量）外，基本上不拥有系统资源。2）、独立调度单位。线程是能独立运行的基本单位，因而也是独立调度单位。为此，因此线程中必须包含调度所必需的信息。3）、可并发执行。同一个进程中的多个线程，不同进程中得多个线程均可并发执行。4）、共享进程资源。同一个进程中的各线程共享该进程所拥有的全部资源，如进程的地址空间、以打开的文件、定时器和信号量机构等。三、进程与线程1、进程与线程的联系进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位. 线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.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. 一个线程可以创建和撤销另一个线程;同一个进程中的多个线程之间可以并发执行. 2、进程与线程的区别1）、调度。传统操作中，拥有资源的基本单位和独立调度的基本单位都是进程。引入线程的基本操作系统中，线程作为CPU调度的基本单位，真正在处理机上运行的是线程，进程仍作为拥有资源的基本单位。同一进程中的线程切换不会引起进程切换；但一个进程中得线程切换到另外一个进程中的线程时，仍将会引起进程切换。2）、并发性。引入线程的操作中，一个进程可有多个线程，并且线程只能在该进程的地址空间内活动。进程之间的并发执行，操作系统具有更好得并发性。3）、拥有资源。不论是传统的操作系统，还是设有线程的操作系统，进程都是拥有资源的一个独立单位。一般来说，线程自己不拥有系统资源（只有一些必不可少的资源），它们共享所在进程的所有资源。4）、系统开始。在创建或撤销进程时，系统都要为之分配或回收资源，如内存空间、I/O设备等。因此，操作系统为此付出发的开销将对创建或撤销线程是的开销。5）、通信。由于同一进程的线程共享该进程的所有资源，所以不须任何措施就能实现数据共享。而进程通信则相当复杂，必须借助诸如通信机制、消息缓冲、管道机制等措施。从逻辑角度来看，多线程的意义在于一个应用程序中，有多个执行部分可以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用，来实现进程的调度和管理以及资源分配。这就是进程和线程的重要区别。基本上，进程代表一个正在执行的应用程序，而线程则是进程内部任何一段可执行的程序代码。由于运算速度，现代的计算机已经能够很轻易地以多任务形式执行应用程序。例如：可以在一台计算机上使用Word等文档编辑器进行文字的编辑操作，同时启用Internet Explorer浏览器浏览网页。此时，你的计算机上正同时进行着俩个应用程序的执行工作，这俩个应用程序Word和I