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1.0-並發編程-進程和線程簡介

使用 數據段 套接字 不同的 承載 消息 pipe 操作 消息隊列

進程
進程是資源(CPU、內存等)分配的基本單位,它是程序執行時的一個實例。程序運行時系統就會創建一個進程,並為它分配資源,然後把該進程放入進程就緒隊列,進程調度器選中它的時候就會為它分配CPU時間,程序開始真正運行。

線程
線程是程序執行時的最小單位,它是進程的一個執行流,是CPU調度和分派的基本單位,一個進程可以由很多個線程組成,線程間共享進程的所有資源,每個線程有自己的堆棧和局部變量。線程由CPU獨立調度執行,在多CPU環境下就允許多個線程同時運行。同樣多線程也可以實現並發操作,每個請求分配一個線程來處理。

線程和進程各自有什麽區別和優劣呢?
進程是資源分配的最小單位,線程是程序執行的最小單位。

進程有自己的獨立地址空間,每啟動一個進程,系統就會為它分配地址空間,建立數據表來維護代碼段、堆棧段和數據段,這種操作非常昂貴。而線程是共享進程中的數據的,使用相同的地址空間,因此CPU切換一個線程的花費遠比進程要小很多,同時創建一個線程的開銷也比進程要小很多。

線程之間的通信更方便,同一進程下的線程共享全局變量、靜態變量等數據,而進程之間的通信需要以通信的方式(IPC)進行。不過如何處理好同步與互斥是編寫多線程程序的難點。

但是多進程程序更健壯,多線程程序只要有一個線程死掉,整個進程也死掉了,而一個進程死掉並不會對另外一個進程造成影響,因為進程有自己獨立的地址空間。

進程間通信的方式——信號、管道、消息隊列、共享內存


1. 管道pipe:管道是一種半雙工的通信方式,數據只能單向流動,而且只能在具有親緣關系的進程間使用。進程的親緣關系通常是指父子進程關系。
2. 命名管道FIFO:有名管道也是半雙工的通信方式,但是它允許無親緣關系進程間的通信。
4. 消息隊列MessageQueue:消息隊列是由消息的鏈表,存放在內核中並由消息隊列標識符標識。消息隊列克服了信號傳遞信息少、管道只能承載無格式字節流以及緩沖區大小受限等缺點。
5. 共享存儲SharedMemory:共享內存就是映射一段能被其他進程所訪問的內存,這段共享內存由一個進程創建,但多個進程都可以訪問。共享內存是最快的 IPC 方式,它是針對其他進程間通信方式運行效率低而專門設計的。它往往與其他通信機制,如信號兩,配合使用,來實現進程間的同步和通信。
6. 信號量Semaphore:信號量是一個計數器,可以用來控制多個進程對共享資源的訪問。它常作為一種鎖機制,防止某進程正在訪問共享資源時,其他進程也訪問該資源。因此,主要作為進程間以及同一進程內不同線程之間的同步手段。
7. 套接字Socket:套解口也是一種進程間通信機制,與其他通信機制不同的是,它可用於不同及其間的進程通信。
8. 信號 ( sinal ) : 信號是一種比較復雜的通信方式,用於通知接收進程某個事件已經發生。

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