死锁、进程通讯以及进程线程的区别

死锁、进程通讯以及进程线程的区别

1、死锁

‍　　操做系统中有若干进程并发执行，它们不断申请、使用、释放系统资源，虽然系统的进程协调、通讯机制会对它们进行控制，但也可能出现若干进程都相互等待对方释放资源才能继续运行，不然就阻塞的状况。此时，若不借助外界因素，谁也不能释放资源，谁也不能解除阻塞状态。根据这样的状况，操做系统中的死锁被定义为系统中两个或者多个进程无限期地等待永远不会发生的条件，系统处于停滞状态，这就是死锁。 ‍
产生死锁的缘由主要是： 
（1） 由于系统资源不足。 
（2） 进程运行推动的顺序不合适。 
（3） 资源分配不当等。 
　　若是系统资源充足，进程的资源请求都可以获得知足，死锁出现的可能性就很低，不然就会因争夺有限的资源而陷入死锁。

　　其次，进程运行推动顺序与速度不一样，也可能产生死锁。 
产生死锁的四个必要条件： 
（1） 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。 
（2） 请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已得到的资源保持不放。 
（3） 不剥夺条件:进程已得到的资源，在末使用完以前，不能强行剥夺。 
（4） 循环等待条件:若干进程之间造成一种头尾相接的循环等待资源关系。 

这四个条件是死锁的必要条件，只要系统发生死锁，这些条件必然成立，而只要上述条件之一不知足，就不会发生死锁。 

死锁的解除与预防： 

　　理解了死锁的缘由，尤为是产生死锁的四个必要条件，就能够最大可能地避免、预防和解除死锁。因此，在系统设计、进程调度等方面注意如何不让这四个必要条件成立，如何肯定资源的合理分配算法，避免进程永久占据系统资源。此外，也要防止进程在处于等待状态的状况下占用资源。所以，对资源的分配要给予合理的规划。

2、进程通讯的方式

（1）管道( pipe )：管道是一种半双工的通讯方式，数据只能单向流动，并且只能在具备亲缘关系的进程间使用。进程的亲缘关系一般是指父子进程关系。
（2）命名管道 (named pipe) ： 命名管道也是半双工的通讯方式，可是它容许无亲缘关系进程间的通讯。
（3）信号量( semophore ) ： 信号量是一个计数器，能够用来控制多个进程对共享资源的访问。它常做为一种锁机制，防止某进程正在访问共享资源时，其余进程也访问该资源。所以，主要做为进程间以及同一进程内不一样线程之间的同步手段。
（4）消息队列( message queue ) ： 消息队列是消息的链表，存放在内核中并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。
（5）信号 ( sinal ) ： 信号是一种比较复杂的通讯方式，用于通知接收进程某个事件已经发生。
（6）共享内存( shared memory ) ：共享内存就是映射一段能被其余进程所访问的内存，这段共享内存由一个进程建立，但多个进程均可以访问。共享内存是最快的 IPC 方式，它是针对其余进程间通讯方式运行效率低而专门设计的。它每每与其余通讯机制，如信号两，配合使用，来实现进程间的同步和通讯。
（7）套接字( socket ) ： 套解口也是一种进程间通讯机制，与其余通讯机制不一样的是，它可用于不一样及其间的进程通讯。

3、进程和线程的区别

进程和线程都是由操做系统所体会的程序运行的基本单元，系统利用该基本单元实现系统对应用的并发性。进程和线程的区别在于：

（1）一个程序至少有一个进程，一个进程至少有一个线程。

（2）线程的划分尺度小于进程，使得多线程程序的并发性高。

　　另外，进程在执行过程当中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而极大地提升了程序的运行效率。
线程在执行过程当中与进程仍是有区别的。每一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。可是线程不可以独立执行，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。

　　从逻辑角度来看，多线程的意义在于一个应用程序中，有多个执行部分能够同时执行。但操做系统并无将多个线程看作多个独立的应用，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。

　　进程是具备必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。线程本身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)，可是它可与同属一个进程的其余的线程共享进程所拥有的所有资源。

　　一个线程能够建立和撤销另外一个线程；同一个进程中的多个线程之间能够并发执行。