生动形象的进程和线程
对进程和线程总是在理解的边缘,了解而又不熟悉,早上看了一篇文章觉得特别棒,分享给更多的人。来源:https://dwz.cn/5OKzMmnw
1.计算机的核心是cpu,他承担了所有的计算机任务,就像是一家工厂,时时刻刻都在运行着。
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假如工厂的电力有限,一次只能供应一个车间使用,也就是说一个车间开工的时候,其他车间必须停工。背后的含义就是,单个Cpu一次只能运行一个任务。
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进程就好比是哪个工厂的车间,他代表这Cpu能够处理的单个任务,任意时刻,cpu总是运行一个进程,其他进程处于非运行状态。
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一个车间里面可以有很多很多的工人。他们协同完成一个车间的任务,这些人就好比是线程。一个进程可以包含很多线程。
5.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。
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但是每个房间的大小有不同,有些房间最多只能容纳一个人,比如卫生间,里面有人的时候,其他人就进不去了。这代表一个进程使用某些共箱内存的时候,其他线程必须等待它结束,才能使用这一块内存。
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一个防止他人进入的简单方法就是在门口添加一把锁头。先到的人锁上门,后到的人看到门上有锁,就会在门口排队,等锁打开了在进去,这就称为“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。
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还有一些地方是很多人都可以进的,就例如是厨房,也就是说如付哦人数大于n,多出来的人只能在外面等着。这就还比某些内存区域,只能供给固定数目的线程使用。
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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。
10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。