多进程、多线程积累

1、什么是进程。

最直观的就是一个个pid,官方的说法就:进程是程序在计算机上的一次执行活动

fork函数,功能就是产生子进程,fork后,子进程会复制父进程的task_struct结构,并为子进程的堆栈分配物理页。理论上来说,子进程应该完整地复制父进程的堆,栈以及数据空间,但是2者共享正文段。

写时复制:由于一般 fork后面都接着exec,所以,现在的 fork都在用写时复制的技术,顾名思意,就是,数据段,堆,栈,一开始并不复制,由父,子进程共享,并将这些内存设置为只读。直到父,子进程一方尝试写 这些区域,则内核才为需要修改的那片内存拷贝副本。这样做可以提高 fork的效率。

2、什么是线程

线程是可执行代码的可分派单元,所有进程有至少一个线程。简而言之,线程就是把一个进程分为很多片,每一片都可以是一个独立的流程。进程是一个拷贝的流程,而线程只是把一条河流截成很 多条小溪。它没有拷贝这些额外的开销,但是仅仅是现存的一条河流,就被多线程技术几乎无开销地转成很多条小流程,它的伟大就在于它少之又少的系统开销

3、多进程和多线程的区别

  • 最基本的区别:多进程开销大,多线程开销较小;
  • 线程函数的可重入性;

可重入:概念基本没有比较正式的完整解释,但是它比线程安全要求更严格。根据经验,所谓“重入”,常见的情况是,程序执行到某个函数foo()时,收到信 号,于是暂停目前正在执行的函数,转到信号处理函数,而这个信号处理函数的执行过程中,又恰恰也会进入到刚刚执行的函数foo(),这样便发生了所谓的重 入。此时如果foo()能够正确的运行,而且处理完成后,之前暂停的foo()也能够正确运行,则说明它是可重入的。

线程安全的条件:
要确保函数线程安全,主要需要考虑的是线程之间的共享变量。属于同一进程的不同线程会共享进程内存空间中的全局区和堆,而私有的线程空间则主要包括栈和寄 存器。因此,对于同一进程的不同线程来说,每个线程的局部变量都是私有的,而全局变量、局部静态变量、分配于堆的变量都是共享的。在对这些共享变量进行访 问时,如果要保证线程安全,则必须通过加锁的方式

可重入与线程安全并不等同,一般说来,可重入的函数一定是线程安全的,但反过来不一定成立。

  • 关于IPC(进程间通信)

linux下进程间通信的几种主要手段简介:

管道(Pipe)及有名管道(named pipe):管道可用于具有亲缘关系进程间的通信;有名管道 除具有管道所具有的功能外,它还允许无亲缘关系进程间的通信;管道只能承载无格式字 节流以及缓冲区大小受限等缺点。

信号(Signal):信号是比较复杂的通信方式,用于通知接受进程有某种事件发生,除了用于进程间通信外,进程还可以发送信号给进程本身

报文(Message)队列(消息队列):消息队列是消息的链接表,包括Posix消息队列system V消息队列。有足够权限的进程可以向队列中添加消息,被赋予读权限的进程则可以读走队列中的消息。消息队列克服了信号承载信息量少

共享内存:使得多个进程可以访问同一块内存空间,是最快的可用IPC形式。是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。往往与其它通信机制,如信号量结合使用,来达到进程间的同步及互斥。

信号量(semaphore):主要作为进程间以及同一进程不同线程之间的同步手段。

多数的多线程都是在同一个进程下的,它们共享该进程的全局变量,我们可以通过全局变量来实现线程间通信。如果是不同的进程下的2个线程间通信,直接参考进程间通信。

摘自:https://www.cnblogs.com/alanfeng/p/5055141.html

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