2.7 程序、进程、线程

1. 是什么

程序是指令的集合，存放在硬盘上，是个静态的实体 进程指程序加载到内存，由CPU执行指令，是个动态的实体 线程是进程内的多个执行流

举例： 比如一个视频播放器，安装完后躺在硬盘上，此时就是一堆指令+数据； 播放一个视频的时候这个程序首先加载到内存中，由CPU读取指令并执行 一个视频既有画面又有声音，这两个要同时进行，那么就有两个线程，一个负责声音，一个负责画面

2. 进程-线程-协程的发展历史

2.1. 单进程操作系统

• 一个进程一个进程的顺序执行
  • 
• 问题
  • 一个进程执行完才能执行下一个进程
  • 如果进程阻塞了，那么会白白浪费CPU的资源

2.2. 多进程/多线程操作系统

• 一个进程阻塞后切换到下一个进程执行
  • 
• 问题
  • CPU切换成本。进程/线程数量越多，成本越大，高峰时期可能60%用于执行程序，40%用于切换
  • 
  • 占用资源大。进程占用4G虚拟内存，线程占用4MB内存

2.3. 协程

• N：1

  • 优点：协程在用户态线程即完成切换，不会陷入到内核态，这种切换非常的轻量快速
  • 缺点：一旦某协程阻塞，造成线程阻塞，本进程的其他协程都无法执行了，根本就没有并发的能力了
  • 

• 1：1

  • 优点：解决了N：1的问题
  • 缺点：协程的创建、删除和切换的代价都由 CPU 完成
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• M：N

  • 优点：解决了N：1和1：1的缺点
  • 缺点：实现复杂
  • 

3. 进程状态转换

• 就绪状态（ready）：等待被调度
• 运行状态（running）
• 阻塞状态（waiting）：等待资源

4. 进程 VS 线程

	进程	线程
定义	程序的动态实体，一个程序至少有一个进程	进程中一个执行路径，一个进程至少有一个线程
基本单位	资源分配的基本单位	系统调度的基本单位
地址空间	有独立的地址空间，不会一崩全崩	共享进程的地址空间，有一个崩溃那么其他也会崩溃
开销	较大	较小
通信	IPC	共享内存

4.1. 进程和线程哪个切换快，为什么

线程切换比进程快，因为线程共享地址空间，而进程有独立的地址空间，如果进程切换还得加上虚拟空间切换的开销

5. 线程 VS 协程

线程由 CPU调度、抢占式的，协程由 用户态调度、协作式

6. 参考

• 腾讯面试题04.进程和线程的区别？_sensenxiangshang-CSDN博客
• 搞定操作系统面试，看这篇就够了（一） - 掘金
• 进程切换与线程切换的代价比较_运维_c_雨山的博客-CSDN博客