计算机操做系统之进程管理

进程和线程的联系和区别

定义：

进程：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，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

线程：进程的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位，他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），一个线程能够建立和撤销另外一个线程；

（线程共享：堆，全局变量，静态变量，文件公用资源）

进程和线程的关系：

（1）一个线程只能属于一个进程，而一个进程能够有多个线程，但至少有一个线程。

（2）资源分配给进程，同一进程的全部线程共享该进程的全部资源。

（3）线程在执行过程当中，须要协做同步。不一样进程的线程间要利用消息通讯的办法实现同步。

（4）处理机分给线程，即真正在处理机上运行的是线程。

（5）线程是指进程内的一个执行单元，也是进程内的可调度实体。

线程与进程的区别：

（1）调度：线程做为调度和分配的基本单位，进程做为拥有资源的基本单位。

（2）并发性：不只进程之间能够并发执行，同一个进程的多个线程之间也能够并发执行。

（3）拥有资源：进程是拥有资源的一个独立单位，线程不拥有系统资源，但能够访问隶属于进程的资源。

（4）系统开销：在建立或撤销进程的时候，因为系统都要为之分配和回收资源，致使系统的明显大于建立或撤销线程时的开销。但进程有独立的地址空间，进程崩溃后，在保护模式下不会对其余的进程产生影响，而线程只是一个进程中的不一样的执行路径。线程有本身的堆栈和局部变量，但线程之间没有单独的地址空间，一个线程死掉就等于整个进程死掉，因此多进程的程序要比多线程的程序健壮，可是在进程切换时，耗费的资源较大，效率要差些。

死锁产生的缘由及四个必要条件

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。

进程间通讯

一、管道(Pipe)

一个进程往管道里写数据，另外一个进程从管道里取数据。管道又能够分为匿名管道，匿名管道只能在父、子进程之间通信。还有一种命名管道(named pipes)，Linux下叫作FIFO，命名管道能够在任意进程之间通信。

二、油槽(Slot)

Linux下叫作消息队列(Message)。就像咱们平常经过邮局寄送信件。一个进程寄送，另外一个进程接收。

三、消息(Message)

Linux下叫作信号(Signal)。Windows是消息驱动的，进程能够调用WIN32 API函数SendMessage或者PostMessage向另外一个进程发送消息，Windows系统也能够向进程发送消息。

Linux下能够经过kill、raise、alarm、pause这些信号处理系统调用来实现。

四、共享内存(Shared Memory)

进程之间经过共享一块内存的方式来交换数据。

五、Socket

一般咱们使用socket来进行网络通信，一方做为客户机，另外一方做为服务器。一样的，socket也能够做为进程之间通信的一种方式。