[1]进程基础知识

举例说明什么是进程

一个计算机科学家的女儿即将过生日。科学家在厨房中,使用面粉、鸡蛋、奶油等食材按照制作蛋糕的食谱,制作蛋糕。突然,他听到儿子凄惨的哭声。冲出厨房,他发现儿子玩小刀割破了手指。科学家记录下制作蛋糕的当前步骤,找出急救箱和急救手册,按照急救说明帮儿子处理伤口。处理完毕之后,科学家回到厨房,找到之前记下的蛋糕制作笔记,接着之前的进度继续制作蛋糕。

这个例子中,存在两个进程。第一个进程是,科学家、蛋糕食谱、制作蛋糕的原料。第二个进程是,科学家、急救手册和急救箱。

进程的科学定义

进程(process)就是一个运行中的程序实例。科学家记录下的制作蛋糕的当前步骤,就是“上下文”。从制作蛋糕转换到包扎伤口,是“上下文切换”。

进程造成的两个假象

进程提供了两个关键抽象。一个独立的逻辑控制流,它让我们觉得我们的程序独占一个处理器。一个私有的地址空间,它让我们觉得我们的程序独占使用一个存储器系统。

与进程相关的概念

线程

线程(thread)是运行在进程中的一个逻辑控制流。它与进程的区别是,与其他线程共享地址空间。

在进程之外,再创造“线程”的概念,有三点原因。

  1. 不必考虑中断、定时器和上下文切换,只需考察并行进程。同一个进程的线程之间能共享同一个地址空间和所有可用数据。

  2. 线程比进程更轻量级,比进程更容易创建和撤销。

  3. 多线程能提升I/O密集型应用程序。(?)

  4. 充分发挥多CPU系统的价值。

并发

任何逻辑流在第一条指令开始执行的时间和最后一条指令结束执行的时间的时间段内和其他逻辑流有重叠,这些有重叠的进程被称为并发进程(concurrent process)。这种一般现象,叫做并发性

进程与线程相关的应用

Apache服务器使用多进程方式,IIS使用多线程方式,Nginx使用多进程和异步机制提供Web服务。

参考资料

《深入理解计算机系统》

进程:P508-8.2

线程:P744-13.3

并发:P510-8.2.1、P732-

《现代操作系统(第3版)》

进程:P47-2.1

线程:P53-2.2

《Nginx高性能Web服务器详解》

处理并发请求的方式:P54-3.2

CPU-bound(计算密集型) 和I/O bound(I/O密集型)

进程基础知识

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