进程和线程之间的技术区别是什么?

我感觉像“进程”这样的词被过度使用了,而且还有硬件和软件线程。像Erlang这样的语言中的轻量级进程怎么样?是否有明确的理由使用一个术语而不是另一个术语?


当前回答

http://lkml.iu.edu/hypermail/linux/kernel/9608/0191.html

莱纳斯·托瓦尔兹(torvalds@cs.helsinki.fi)1996年8月6日星期二12:47:31+0300(欧洲东部夏令时)邮件排序依据:[date][thread][subject][author]下一条消息:Bernd P.Ziller:“回复:get_hash_table中的错误”上一条消息:Linus Torvalds:“Re:I/O请求排序”1996年8月5日星期一,Peter P.Eiserloh写道:我们需要明确线程的概念。太多人了似乎混淆了线程和进程。以下讨论不反映linux的当前状态,而是试图保持高级别的讨论。不!没有理由认为“线程”和“进程”是独立实体。这是传统的做法,但我我个人认为这样想是一个重大错误。唯一的有理由认为这种方式是历史包袱。线程和进程实际上只是一件事:试图人为地区分不同的案例只是自我限制。一个“执行环境”,这里称为COE,只是一个企业集团该状态包括CPU等状态(寄存器等)、MMU状态(页面映射)、权限状态(uid、gid)和各种“通信状态”(打开文件、信号处理器等)。传统上,“线程”和“进程”主要是指线程具有CPU状态(+可能一些其他最小状态),而所有其他上下文都来自过程然而,这只是一种划分COE总状态的方法,没有任何东西表明这是正确的方法。限制自己对那种形象来说简直是愚蠢至极。Linux对此的思考方式(以及我希望的工作方式)是没有所谓的“进程”或“线程”。有只有整个COE(Linux称为“任务”)。不同的COE可以彼此共享部分上下文共享是传统的“线程”/“进程”设置,但应该真正被视为仅仅是一个子集(它是一个重要的子集,但是这种重要性不是来自设计,而是来自标准:我们显然希望在Linux上运行符合标准的线程程序也是)。简而言之:不要围绕线程/进程的思维方式进行设计。这个内核应该围绕COE的思维方式进行设计,然后pthread库可以将有限的pthread接口导出给用户他们想用这种方式来看待COE。作为一个例子,当你认为COE是与线程/进程相反:您可以执行外部“cd”程序,这在UNIX和/或进程/线程中传统上是不可能的(愚蠢的例子,但想法你可以拥有这些类型的“模块”传统的UNIX/threads设置)。执行以下操作:克隆(clone_VM|clone_FS);child:execve(“外部cd”);/*“execve()”将解除VM的关联,因此使用CLONE_VM是为了更快地进行克隆*/您可以自然地执行“vfork()”(它需要最少的内核支持,但这种支持完全符合CUA的思维方式):克隆(clone_VM);child:继续运行,最终执行()妈妈:等高管您可以执行外部“IO deamons”:克隆(clone_FILES);child:打开文件描述符等妈妈:用孩子打开的fd和vv。以上所有的工作都是因为您没有绑定到线程/进程思维方式。以web服务器为例,其中CGI脚本作为“执行线程”完成。你不能用传统线程,因为传统线程总是必须共享整个地址空间,所以你必须链接所有你曾经希望在web服务器本身(一个“线程”不能运行另一个可执行)。将此视为“执行上下文”问题任务现在可以选择执行外部程序(=将来自父级的地址空间)等,或者他们可以示例与父级共享除文件之外的所有内容描述符(这样子“线程”可以打开大量文件家长需要担心它们:当子“线程”退出,并且不会使用父级中的fd)。例如,设想一个线程化的“inetd”。你想要低开销fork+exec,所以用Linux的方式可以代替使用“fork()”您编写了一个多线程inetd,其中每个线程都是用仅CLONE_VM(共享地址空间,但不共享文件描述符等等)。然后,如果它是外部服务(rlogind,例如),或者可能是内部inetd服务之一(echo,timeofday)在这种情况下,它只是做它自己的事情,然后退出。你不能用“线程”/“进程”这样做。莱纳斯牌手表

其他回答

对于那些更喜欢通过可视化学习的人来说,这里是我创建的一个方便的图表,用于解释流程和线程。我使用了MSDN中的信息-关于进程和线程

进程和线程都是独立的执行序列。典型的区别是(同一进程的)线程在共享内存空间中运行,而进程在单独的内存空间中。

我不确定你可能指的是什么“硬件”线程和“软件”线程。线程是一种操作环境特性,而不是CPU特性(尽管CPU通常具有使线程高效的操作)。

Erlang使用术语“进程”,因为它不公开共享内存多道程序模型。称它们为“线程”意味着它们共享内存。

我从知识探索中复制了这些信息!博客:

流程:程序的执行实例称为进程。一些操作系统使用术语“任务”来指代正在执行的程序。进程总是存储在也称为主存储器或随机存取存储器的主存储器中。因此,流程被称为活动实体。如果重新启动机器,它将消失。多个进程可以与同一程序相关联。在多处理器系统上,可以并行执行多个进程。在单处理器系统上,虽然无法实现真正的并行性,但应用了进程调度算法,处理器计划每次执行一个过程,产生一种错觉并发性。示例:执行“计算器”程序的多个实例。每个实例都称为一个过程。线程:线程是进程的子集。它被称为“轻量级进程”,因为它类似于真实进程,但在进程的上下文中执行并共享内核分配给进程的相同资源。通常,一个进程只有一个控制线程——一次执行一组机器指令。进程也可以由并发执行指令的多个执行线程组成。多个控制线程可以利用多处理器系统上可能的真正并行性。在单处理器系统上,应用线程调度算法,并调度处理器每次运行一个线程。进程中运行的所有线程共享相同的地址空间、文件描述符、堆栈和其他与进程相关的属性。由于进程的线程共享相同的内存,同步进程内共享数据的访问将获得前所未有的效果重要性

在用Python(解释语言)构建包含多线程的算法时,我惊讶地发现,与我之前构建的顺序算法相比,执行时间并没有任何改善。为了理解导致这种结果的原因,我做了一些阅读,并相信我所学到的内容提供了一个有趣的背景,可以更好地理解多线程和多进程之间的差异。

多核系统可能会执行多个线程,因此Python应该支持多线程。但Python不是一种编译语言,而是一种解释语言1。这意味着必须对程序进行解释才能运行,并且在程序开始执行之前,解释器不知道程序。然而,它所知道的是Python的规则,然后动态地应用这些规则。Python中的优化必须主要是解释器本身的优化,而不是要运行的代码。这与C++等编译语言形成对比,并对Python中的多线程产生影响。具体来说,Python使用全局解释器锁来管理多线程。

另一方面,编译语言是编译的。程序被“完全”处理,首先根据其语法定义进行解释,然后映射到语言不可知的中间表示,最后链接到可执行代码中。这个过程允许代码得到高度优化,因为在编译时所有代码都可用。在创建可执行文件时定义了各种程序交互和关系,可以做出关于优化的稳健决策。

在现代环境中,Python的解释器必须允许多线程,这必须既安全又高效。这就是解释语言与编译语言的区别所在。解释器必须不干扰来自不同线程的内部共享数据,同时优化处理器的计算使用。

如前几篇文章所述,进程和线程都是独立的顺序执行,主要区别在于内存在进程的多个线程之间共享,而进程隔离了它们的内存空间。

在Python中,全局解释器锁防止不同线程同时访问数据。它要求在任何Python程序中,任何时候只能执行一个线程。另一方面,可以运行多个进程,因为每个进程的内存都与任何其他进程隔离,并且进程可以在多个内核上运行。


唐纳德·克努思在《计算机编程的艺术:基本算法》中对解释例程有很好的解释。

每个进程都是一个线程(主线程)。但每个线程都不是一个进程。它是流程的一部分(实体)。