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进程
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进程是指在操作系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位,由一组机器指令、数据和堆栈等组成的能独立运行的活动实体。
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进程在运行是需要一定的资源,如CPU、存储空间和I/O设备等。
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进程是资源分配的基本单位,进程的调度涉及到的内容比较多(存储空间,CPU,I/O资源等,进程现场保护),调度开销较大,在并发的切换过程效率较低。为了更高效的进行调度,提出了比进程更轻量的独立运行和调度的基本单位。
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线程
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纤程
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代码易移植性一直是平台间交互考虑的重点,在将引用程序从Unix移植到Windows的过程中,会存在一些类似于线程栈管理的不一致、结构和异常处理等问题,增加移植难度和成本。
为了帮助各公司更快、更正确地将他们的代码移植到Windows,Microsoft 在操作系统中增加了纤程(Fiber)。
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线程与纤程对比,有如下的特性:
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内核会对线程进行抢占式调度,线程一次只能执行一个纤程的代码(具体执行哪一个纤程由用户调度算法决定)
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纤程的调度与线程的调度没有直接关系,操作系统随时可能会夺取纤程所在线程的运行权 除非正在运行的纤程显式的切换到另一个纤程,否则其他纤程将无法运行 Windows有一套API来讲线程转换为纤程或者在同一个线程里面创建多个纤程
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协程
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协程是用户模式下的轻量级线程,操作系统内核对协程一无所知
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协程的调度完全有应用程序来控制,操作系统不管这部分的调度
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一个线程可以包含一个或多个协程 协程拥有自己的寄存器上下文和栈,协程调度切换时,将寄存器上下纹和栈保存起来,在切换回来时恢复先前保运的寄存上下文和栈 协程能保留上一次调用时的状态,看到这里各种生成器(生成器是被阉割的协程)的概念浮现出来了。。
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管程
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一次只允许一个进程访问的资源 多个进程只能互斥访问的资源
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临界资源的访问需要同步操作,比如信号量就是一种方便有效的进程同步机制。但信号量的方式要求每个访问临界资源的进程都具有wait和signal操作。这样使大量的同步操作分散在各个进程中,不仅给系统管理带来了麻烦,而且会因同步操作的使用不当导致死锁。管程就是为了解决这样的问题而产生的。
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管程就是代表共享资源的数据结构以及由对该共享数据结构实施操作的一组过程所组成的资源管理程序共同构成的一个操作系统的资源管理模块。管程被请求和释放临界资源的进程所调用。
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管程定义了一个数据结构和能为并发进程所执行(在该数据结构上)的一组操作,这组操作能同步进程和改变管程中的数据。
进程间通信的方式
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管道
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消息队列MessageQueue
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共享内存SharedMemory
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信号量Semaphore:
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套接字Socket:
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信号 ( sinal ) :
线程间的通信
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