進程與線程的一個簡單解釋

進程(process)和線程(thread)是操作系統的基本概念,但是它們比較抽象,不容易掌握。
最近,我讀到一篇材料,發現有一個很好的類比,可以把它們解釋地清晰易懂。
1.

計算機的核心是CPU,它承擔了所有的計算任務。它就像一座工廠,時刻在運行。
2.

假定工廠的電力有限,一次只能供給一個車間使用。也就是說,一個車間開工的時候,其他車間都必須停工。背後的含義就是,單個CPU一次只能運行一個任務。
3.

進程就好比工廠的車間,它代表CPU所能處理的單個任務。任一時刻,CPU總是運行一個進程,其他進程處於非運行狀態。
4.

一個車間裏,可以有很多工人。他們協同完成一個任務。
5.

線程就好比車間裏的工人。一個進程可以包括多個線程。
6.

車間的空間是工人們共享的,比如許多房間是每個工人都可以進出的。這象徵一個進程的內存空間是共享的,每個線程都可以使用這些共享內存。
7.

可是,每間房間的大小不同,有些房間最多隻能容納一個人,比如廁所。裏面有人的時候,其他人就不能進去了。這代表一個線程使用某些共享內存時,其他線程必須等它結束,才能使用這一塊內存。
8.

一個防止他人進入的簡單方法,就是門口加一把鎖。先到的人鎖上門,後到的人看到上鎖,就在門口排隊,等鎖打開再進去。這就叫”互斥鎖”(Mutual exclusion,縮寫 Mutex),防止多個線程同時讀寫某一塊內存區域。
9.

還有些房間,可以同時容納n個人,比如廚房。也就是說,如果人數大於n,多出來的人只能在外面等着。這好比某些內存區域,只能供給固定數目的線程使用。
10.

這時的解決方法,就是在門口掛n把鑰匙。進去的人就取一把鑰匙,出來時再把鑰匙掛回原處。後到的人發現鑰匙架空了,就知道必須在門口排隊等着了。這種做法叫做”信號量”(Semaphore),用來保證多個線程不會互相沖突。
不難看出,mutex是semaphore的一種特殊情況(n=1時)。也就是說,完全可以用後者替代前者。但是,因爲mutex較爲簡單,且效率高,所以在必須保證資源獨佔的情況下,還是採用這種設計。
11.

操作系統的設計,因此可以歸結爲三點:
(1)以多進程形式,允許多個任務同時運行;
(2)以多線程形式,允許單個任務分成不同的部分運行;
(3)提供協調機制,一方面防止進程之間和線程之間產生衝突,另一方面允許進程之間和線程之間共享資源。
(完)
文檔信息
版權聲明:自由轉載-非商用-非衍生-保持署名(創意共享3.0許可證)
發表日期: 2013年4月24日
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留言(77條)
tingliang 說:
寫得太好了,顯淺易懂。
2013年4月24日 11:04 | ∞ | 引用
dyb 說:
還不錯
2013年4月24日 11:13 | ∞ | 引用
sun 說:
簡潔,淺顯易懂,到時往往越是這樣越難以觸及本質。當然對於深入理解還是很有幫助的。
2013年4月24日 11:16 | ∞ | 引用
dee 說:
寫得太好了 好形象
2013年4月24日 11:23 | ∞ | 引用
hope 說:
配圖好亮~
2013年4月24日 11:31 | ∞ | 引用
hejianchao 說:
淺顯易懂,境界真高。
2013年4月24日 11:37 | ∞ | 引用
reverland 說:
喜歡配圖~
2013年4月24日 11:49 | ∞ | 引用
Tim Shen 說:
現在說的線程都是內核線程,是服從系統調度,獨佔CPU的。
2013年4月24日 11:50 | ∞ | 引用
herodot 說:
阮兄,
我是你的博客(包括你的英文BLOG)的忠實讀者。這個回覆純屬技術探討。
你這篇關於進程和線程的文章,圖文並茂,很通俗,但不易懂。坦白說,在我看來很多比喻很不恰當,比如:
1. 車間/電力/人三者,來比喻進程/CPU/線程三者,其實既沒有體現出進程作爲程序的一次執行(有獨立的內存空間)這一特點,也沒有體現出線程作爲CPU調度單位這一特點。人和電力的關係是什麼呢?所以“車間的空間是工人們共享的,比如許多房間是每個工人都可以進出的”,這句話就很難理解。
2. 用廁所容量,來比喻鎖,也不合適。因爲線程間同步是爲了防止競爭(就是說因同時修改,而導致的數據不一致)。本質上講,進程的內存空間是天然獨立的,線程的內存空間是天然共享的。正因爲如此,進程通信/線程同步纔是系統編程的很大一塊內容。
進程和線程簡單而基本靠譜的定義如下:
1. 進程:程序的一次執行
2. 線程:CPU的基本調度單位
這兩個概念雖然過於簡單,但是完全可以爲理解OS/線程/進程打下堅實的基礎,我認爲關於進程/線程的探討,無論採用何種方式,都必須以這兩句話爲落腳點,纔算靠譜。
你寫的大多數文章相當出色。在以通俗的方式解釋複雜的概念這方面,尤其出色。但是,我個人的經驗,這種方式比較適合用來解釋一個複雜概念的一個方面,或者從某個角度的理解。想面面俱到的說明白一個複雜的系統,繁瑣枯燥的概念,以及這些概念間的推演幾乎不可避免。坦白說,在實際項目中大量用到線程/進程之前,我看過很多遍相關的概念,也寫過小的示例程序,但真到了用的時候,還是發現之前沒搞明白。
我對進程/線程的理解也很粗淺。個人見解,僅供參考。
2013年4月24日 11:57 | ∞ | 引用
jas 說:
其實線程進程的東西比較好理解,希望下一期能用形象的方式講講協程 纖程
2013年4月24日 12:08 | ∞ | 引用
AriesDevil 說:
寫的真好
2013年4月24日 12:43 | ∞ | 引用
cangzhang 說:
期待下一期!
2013年4月24日 12:51 | ∞ | 引用
walfred 說:
沒有講解多進程,以及CPU對多線程的調度,不過這些比喻能讓人有一些最起碼的認識
2013年4月24日 12:52 | ∞ | 引用
尹良燦 說:
剛好這個學期學的操作系統,表示很有幫助
2013年4月24日 12:56 | ∞ | 引用
大臉貓 說:
我正學到多線程呢?看完以後表示對多線程的理解包括防鎖死的機制理解清晰不少。
2013年4月24日 13:06 | ∞ | 引用
chemandy 說:
贊!果真淺顯易懂!
2013年4月24日 13:10 | ∞ | 引用
detailyang 說:
多次看到博主的寫的文章通俗易懂,相當優雅啊
2013年4月24日 13:46 | ∞ | 引用
GameXG 說:

假定工廠的電力有限,一次只能供給一個車間使用。也就是說,一個車間開工的時候,其他車間都必須停工。背後的含義就是,單個CPU一次只能運行一個任務。
進程就好比工廠的車間,它代表CPU所能處理的單個任務。任一時刻,CPU總是運行一個進程,其他進程處於非運行狀態。
一個車間裏,可以有很多工人。他們協同完成一個任務。
線程就好比車間裏的工人。一個進程可以包括多個線程。

文章的意思是同一個進程的多個線程是同時執行的,cpu的調度單位是進程。但實際是錯誤的,cpu的調度單位是線程,一次只能執行一個線程(當然多核的有幾核就能同時執行幾個線程),而不是一次執行一個進程!
2013年4月24日 14:21 | ∞ | 引用
viho_he 說:
拋開各種技術細節,從應用程序角度講:
1、在單核計算機裏,有一個資源是無法被多個程序並行使用的:cpu。
沒有操作系統的情況下,一個程序一直獨佔着全都cpu。
如果要有兩個任務來共享同一個CPU,程序員就需要仔細地爲程序安排好運行計劃–某時刻cpu和由程序A來獨享,下一時刻cpu由程序B來獨享
而這種安排計劃後來成爲OS的核心組件,被單獨名命爲“scheduler”,即“調度器”,它關心的只是怎樣把單個cpu的運行拆分成一段一段的“運行片”,輪流分給不同的程序去使用,而在宏觀上,因爲分配切換的速度極快,就製造出多程序並行在一個cpu上的假象。
2、在單核計算機裏,有一個資源可以被多個程序共用,然而會引出麻煩:內存。
在一個只有調度器,沒有內存管理組件的操作系統上,程序員需要手工爲每個程序安排運行的空間 – 程序A使用物理地址0x00-0xff,程序B使用物理地址0x100-0x1ff,等等。
然而這樣做有個很大的問題:每個程序都要協調商量好怎樣使用同一個內存上的不同空間,軟件系統和硬件系統千差萬別,使這種定製的方案沒有可行性。
爲了解決這個麻煩,計算機系統引入了“虛擬地址”的概念,從三方面入手來做:
2.1、硬件上,CPU增加了一個專門的模塊叫MMU,負責轉換虛擬地址和物理地址。
2.2、操作系統上,操作系統增加了另一個核心組件:memory management,即內存管理模塊,它管理物理內存、虛擬內存相關的一系列事務。
2.3、應用程序上,發明了一個叫做【進程】的模型,(注意)每個進程都用【完全一樣的】虛擬地址空間,然而經由操作系統和硬件MMU協作,映射到不同的物理地址空間上。不同的【進程】,都有各自獨立的物理內存空間,不用一些特殊手段,是無法訪問別的進程的物理內存的。
3、現在,不同的應用程序,可以不關心底層的物理內存分配,也不關心CPU的協調共享了。然而還有一個問題存在:有一些程序,想要共享CPU,【並且還要共享同樣的物理內存】,這時候,一個叫【線程】的模型就出現了,它們被包裹在進程裏面,在調度器的管理下共享CPu,擁有同樣的虛擬地址空間,同時也共享同一個物理地址空間,然而,它們無法越過包裹自己的進程,去訪問別一個進程的物理地址空間。
4、進程之間怎樣共享同一個物理地址空間呢?不同的系統方法各異,符合posix規範的操作系統都提供了一個接口,叫mmap,可以把一個物理地址空間映射到不同的進程中,由不同的進程來共享。
5、PS:在有的操作系統裏,進程不是調度單位(即不能被調度器使用),線程是最基本的調度單位,調度器只調度線程,不調度進程,比如VxWorks
2013年4月24日 14:53 | ∞ | 引用
selfcontrol 說:
這個文章是轉貼的。我認爲樓主轉貼的有些倉促了,淺顯易懂但是根本不準確。很多比喻都錯了。
2013年4月24日 15:13 | ∞ | 引用
selfcontrol 說:
引用herodot的發言:
你寫的大多數文章相當出色。在以通俗的方式解釋複雜的概念這方面,尤其出色。但是,我個人的經驗,這種方式比較適合用來解釋一個複雜概念的一個方面,或者從某個角度的理解。想面面俱到的說明白一個複雜的系統,繁瑣枯燥的概念,以及這些概念間的推演幾乎不可避免。坦白說,在實際項目中大量用到線程/進程之前,我看過很多遍相關的概念,也寫過小的示例程序,但真到了用的時候,還是發現之前沒搞明白。
握手,比喻確實淺顯易懂,但是很容易導致謬誤。
另外,這篇文章是作者轉貼的,不是他原創的。
2013年4月24日 15:15 | ∞ | 引用
Tux 說:
引用GameXG的發言:
文章的意思是同一個進程的多個線程是同時執行的,cpu的調度單位是進程。但實際是錯誤的,cpu的調度單位是線程,一次只能執行一個線程(當然多核的有幾核就能同時執行幾個線程),而不是一次執行一個進程!
對,這樣解釋其實更容易誤解。進程和線程的區別其實也沒那麼明顯,像linux裏面就只有一個task,當然也可以根據不同task間共享數據的多少來區分是否線程,不過似乎沒什麼必要。
2013年4月24日 16:34 | ∞ | 引用
阮一峯 說:
引用selfcontrol的發言:
這個文章是轉貼的。
你是指從英文翻譯的?
2013年4月24日 16:41 | ∞ | 引用
阮一峯 說:
引用herodot的發言:
你這篇關於進程和線程的文章,圖文並茂,很通俗,但不易懂。坦白說,在我看來很多比喻很不恰當
進程和線程簡單而基本靠譜的定義如下:
1. 進程:程序的一次執行
2. 線程:CPU的基本調度單位
我完全同意你對進程和線程的定義。
這篇文章的比喻,確實不是完全準確。但是,進程和線程要找到現實生活中準確的對應,恐怕很困難吧。
我的基本想法是:
(1)進程是一個容器。
(2)線程是容器中的工作單位。
車間—工人的比喻就是這樣來的。
2013年4月24日 16:47 | ∞ | 引用
jeffhyj 說:
我覺得解釋的很好也很正確啊,只是沒有說明多進程這種情況。
2013年4月24日 16:49 | ∞ | 引用
xgl 說:
配圖挺逗,哈哈
2013年4月24日 17:26 | ∞ | 引用
dota 說:
不是很容易讓人理解。留言裏面有高手
2013年4月24日 20:00 | ∞ | 引用
herodot 說:
引用阮一峯的發言:
我完全同意你對進程和線程的定義。
這篇文章的比喻,確實不是完全準確。但是,進程和線程要找到現實生活中準確的對應,恐怕很困難吧。
我的基本想法是:
(1)進程是一個容器。
(2)線程是容器中的工作單位。
車間—工人的比喻就是這樣來的。
確實,對於一個複雜點的系統來說,在現實中找到完全對位的例子很難。這也是我前面回覆中提到的,類比這種表達方式,貴在準而不在全。用一個生活中的例子,捕獲到複雜系統一個側面,就足夠了。想完全對位,取捨之後,往往會很牽強,失去通俗易懂的目的。
我大概瀏覽了一下你所參考的原文(原文很長,我英文一般,可能理解的不完整),發現原文重點講述了三個方面:
1. 進程與線程的關係
2. 線程間的關係
3. 線程與CPU (核心)的關係
而且只有1和2是用類比(多人合租房子,房子比做進程,人比做線程)來講解的,這種比喻可以說很恰當,把進程和線程間的關係,以及線程間的關係分析的非常清楚。而講到3的時候,已經更多的從概念角度分析了,就是說在作者並沒有試圖在一個類比中說明這三個概念(我沒有在那篇文章中找到電力概念)。
而阮兄的文章,通過 工廠/車間/人 試圖把CPU/進程/線程說清楚,這也是我的困惑所在。
在我看了,引入電力這種類比之後,但是開頭這句,已經把線程/進程混淆了(不過話說回來,在linux系統裏面,在最底層,進程線程確實不分的):
假定工廠的電力有限,一次只能供給一個車間使用。也就是說,一個車間開工的時候,其他車間都必須停工。背後的含義就是,單個CPU一次只能運行一個任務。
BTW:
2013年4月24日 21:11 | ∞ | 引用
小濤 說:
進程是OS在程序運行時資源分配和調度的一個獨立單元,一個進程可以開啓一個或多個線程,進程搶到cpu時間片之後,如果該進程開啓了多個線程,再由線程搶佔cpu時間片,誰得到時間片誰執行。
2013年4月24日 21:42 | ∞ | 引用
86er 說:
這個寫的太讚了,通俗易懂!
2013年4月24日 21:46 | ∞ | 引用
selfcontrol 說:
引用阮一峯的發言:
你是指從英文翻譯的?
我的意思就是從翻譯來的。我用詞錯誤,用轉貼是不合適的。見諒見諒。
2013年4月25日 01:13 | ∞ | 引用
(void*) 說:
這篇文章寫的很好,尤其是對於對計算機系統瞭解不是很多的人,看了這篇文章之後,會對計算機中的多任務(其實也就是多進程),以及一個進程的多線程有了一個初步的瞭解。但是因爲文章的更多的內容是關於CPU調度的,所以其中對內存的東西解釋的就不是那麼清楚了。比如上面各位提到的內存共享之類的討論。計算器系統對計算資源的分配(CPU)和對內存的分配是分開進行的,只有這兩個方面的知識都介紹了,才能比較清楚的解釋這方面的內容。相反如果非要把一個柔和到一箇中去,那麼就會出現各種不合適的地方。比如我覺的用房子的比喻進程,用房間比喻線程,是合適的,將是吧內存比喻爲房子中房間是不合適的。畢竟系統的內存的時候用多種不一樣的用法,堆和棧你可以勉強的比喻爲房間中的空間,但是共享內存,這個東西就在進程之外了,再用空間比喻就不恰當了。我覺的阮兄可以考慮再寫一篇系統如何管理內存的問題。
2013年4月25日 10:38 | ∞ | 引用
冰上游魚 說:
配圖很好玩啊
2013年4月25日 10:43 | ∞ | 引用
viho_he 說:
引用小濤的發言:
進程是OS在程序運行時資源分配和調度的一個獨立單元,一個進程可以開啓一個或多個線程,進程搶到cpu時間片之後,如果該進程開啓了多個線程,再由線程搶佔cpu時間片,誰得到時間片誰執行。
就我所知道到的OS(windows / linux / VxWorks / qnx)裏,目前沒有哪個是這樣做的。
雖然目前沒有不排除有這系統會這樣去實現,然而從模型來說,這是個很糟糕的模型,因爲這個模型增加了調度器的複雜度,調度器需要判斷當前調度的單位是進程還是線程,並且做出不同的處理,加上優先級、時間片輪轉、線程/進程運行狀態等機制以後,此模型複雜度會顯著增加,而到了SMP(同構併發多處理器)的系統上,此模型基本上已無能夠工作的可能性。
即使在qnx這樣鼓勵用進程而非線程的微內核的OS上,文檔仍然說到:Threads are scheduled globally across all processes.即調度的基本單位是線程,不是進程。調度器在調度任務時,只知道線程,不知道進程這個東西,對於進程的管理,是OS別的組件的事情。
2013年4月25日 12:30 | ∞ | 引用
noname 說:
但實際上,從low-level implementation的角度來看,線程進程沒什麼區別,只是要處理一些資源共享帶來的一些問題(比如信號怎麼處理)而已。因此真正design和implement過操作系統的人就會覺得,這麼解釋反而會增加一些誤解。
2013年4月26日 23:19 | ∞ | 引用
六月 說:
從調度來看,進程和線程應該是一樣的。
2013年4月26日 23:42 | ∞ | 引用
gordon 說:
引用viho_he的發言:

就我所知道到的OS(windows / linux / VxWorks / qnx)裏,目前沒有哪個是這樣做的。
viho_he 能夠推薦一些資料嗎?受個人條件限制,能把硬件和操作系統結合起來講的人很少,遇到一個明白人不容易,就厚着臉皮問了。
2013年4月27日 05:21 | ∞ | 引用
artwl 說:
通俗易懂
2013年4月27日 14:42 | ∞ | 引用
V客小站 說:
淺顯易懂,好文!
2013年4月27日 17:35 | ∞ | 引用
bj0629 說:
我個人感覺80年代和90年代初期的書和雜誌裏一般說multi task,後來變成 multi processing ,在90年代末期 windows 編程裏又看到了 multi thread。單個CPU實現所謂的多任務、進程、線程,只能靠分時中斷或事件中斷,排隊來實現。有些理念我自己理解是在忽悠和爲了廣告效應而已。
謝謝樓主的分享
2013年4月28日 09:45 | ∞ | 引用
gordon 說:
爲什麼要引入多級存儲和虛擬存儲器?
單級存儲器的基本矛盾和解決方法
在一定存儲器件條件下,容量越大,其寄生參量和走線延遲也越大,因而會降低其工作主頻,也就是降低了存儲速度。
寄生參量是電路的東西,爲什麼要考慮這個?
最典型的就是現在最熱門的量子計算機,根據摩爾定律 大概每兩年 一塊集成電路板上可以容納的器件數會加倍。 這個大家可以感受得到 計算機和其他電子設備的速度容量都在不斷翻倍 當一個二級管小到只有幾個原子那麼大的時候 經典物理就不再適用 必須考慮量子效應了傳統計算機10幾年後就會碰到量子障礙。
2013年4月29日 18:52 | ∞ | 引用
xubincd 說:
話說,我認爲抽象的概念,發明出多少種比喻來進行解釋也是在做無用功,抽象就是抽象,必須經常用去琢磨這種概念,拿現實世界的來做比喻我覺得對抽象本身來說其實並無幫助。
僅個人意見,不知道各位怎麼看
2013年4月29日 22:34 | ∞ | 引用
viho_he 說:
引用gordon的發言:
viho_he 能夠推薦一些資料嗎?受個人條件限制,能把硬件和操作系統結合起來講的人很少,遇到一個明白人不容易,就厚着臉皮問了。
操作系統是一門實踐性極強的學問,而且與CPU的硬件功能結合得非常緊密,可以說操作系統的核心模塊都是關於怎樣玩轉CPU的硬件功能的,很多過去原本是操作系統的軟件功能,被做到了CPU硬件裏面。個人經驗是,不要怕接觸技術細節,只有在大量具體的技術細節的積累之上,才能真正理解抽像的概念。 我建議你調試linux kernel玩玩,有條件的話買一個arm的開發板自己弄弄,沒條件可以在PC機上安裝模擬器來玩,比如QEMU。 讀書的話,可以啃《Linux內核源代碼情景分析》,不用讀全書,只把你關心的那幾章通讀就行了。 另外,爲了能真正讀懂kernel源碼,你需要至少學習一門CPU的知識(即閱讀枯燥冗長的CPU手冊)作爲輔助,可以從IA入手,也可以從ARM入手,以你手頭的能用的硬件爲準。最起碼要了解中斷的處理機制、內存的處理機制。 《Linux內核源代碼情景分析》用的是IA。
2013年5月 2日 15:12 | ∞ | 引用
lee 說:
懂得人一看就懂
不懂的人就……..
2013年5月 2日 18:43 | ∞ | 引用
紅色石頭 說:
配圖不錯~~~很有愛…
另外,我對阮一峯這個名字感覺又印象,問下你是寫過什麼技術類書籍的?
2013年5月 9日 10:53 | ∞ | 引用
mdyang 說:
“不難看出,mutex是semaphore的一種特殊情況(n=1時)。也就是說,完全可以用後者替代前者。”
mutex和二元信號量並不同,http://stackoverflow.com/questions/62814/difference-between-binary-semaphore-and-mutex
2013年5月 9日 12:17 | ∞ | 引用
土木罈子 說:
能把抽象複雜的現象用通俗易懂的方式講出來,是多麼不容易的一件事情啊。
2013年5月11日 04:20 | ∞ | 引用
李奇 說:
雖然不是很準確,不過確實比較形象,對於初級瞭解一下挺有幫助。
但還未涉及到進程和線程資源分配的問題,加上這部分會更完整。
2013年5月21日 00:29 | ∞ | 引用
呂小榮 說:
通俗易懂,很適合新手理解。
2013年5月24日 09:57 | ∞ | 引用
daleydeng 說:
簡單的說,線程就是深度共享的進程,都是名爲struct task_struct 的一家人 by kernerer
2013年6月 3日 23:51 | ∞ | 引用
屌絲男 說:
進程就是我們打開的一個快播播放器,線程就是快播裏面的那些功能,如搜索、播放、暫停等。。
2013年7月 5日 22:06 | ∞ | 引用
helloworld 說:
樓主怎麼沒給翻譯完啊?很期待啊
2013年9月21日 09:38 | ∞ | 引用
刀尖紅葉 說:
通俗易懂~
2013年11月23日 15:10 | ∞ | 引用
大魚 說:
看了留言收穫很多。
2013年12月15日 23:22 | ∞ | 引用
pubemail 說:
開始略懂進程和線程
2014年3月12日 14:48 | ∞ | 引用
tuzhi 說:
寫得真好。還有一種分法是按照是否擁有獨立用戶空間。
2014年3月17日 19:38 | ∞ | 引用
ifanr 說:
通俗易懂,適合資深新手,呆學得足夠深入時,纔好提自己的看法……
2014年4月 3日 17:16 | ∞ | 引用
馬琳琳 說:
很容易看懂,圖片也放的很好看,這在爲軟考備戰,看了這篇文章,覺得看題看的暈暈的我也不暈了,謝謝樓主分享這麼好的經驗,這麼好的文章,感謝
2014年4月10日 10:27 | ∞ | 引用
coderlu 說:
果然簡單易懂,但是沒怎麼講進程喔。
2014年5月 5日 11:38 | ∞ | 引用
barry.zhou 說:
進程和線程的類比總結得非常好,跟我之前自己總結的一樣,知音啊~
2014年6月 7日 10:41 | ∞ | 引用
Alina1999 說:
確實很形象
2014年7月 2日 11:53 | ∞ | 引用
Joanna 說:
寫的特別贊!!!很形象很好懂
2014年9月21日 17:06 | ∞ | 引用
Ssun 說:
醍醐灌頂的感覺,我很喜歡看博主的文章,看完發現自己需要學的東西太多了!
2014年9月30日 21:20 | ∞ | 引用
春泥麪包 說:
看評論也能學到不少東西
2014年10月10日 09:05 | ∞ | 引用
Hallie 說:
直觀形象!
2014年11月19日 17:51 | ∞ | 引用
TK 說:
@viho_he:
寫的太讚了
2014年11月25日 01:28 | ∞ | 引用
問 說:
通俗易懂,寫的太好了,期待下一期。這必須要贊一個!!非常好
2014年12月 5日 17:50 | ∞ | 引用
niewj 說:
看你的技術博客,就像聽袁騰飛講歷史,難得的技術解惑達人!!!
2015年1月 9日 00:45 | ∞ | 引用
書生Maple 說:
真真是極好的,淺顯易懂。以前對這一塊特別的混亂,現在理清了這些思路。想到進程、線程,就想到工廠、車間了。
2015年2月 7日 14:25 | ∞ | 引用
一生只做一件事 說:
這種方式比較適合用來解釋一個複雜概念的一個方面,或者從某個角度的理解。想面面俱到的說明白一個複雜的系統,繁瑣枯燥的概念,以及這些概念間的推演幾乎不可避免。 正解!
但 阮 先生能解釋到這個地步已屬難得,尤其是這種比喻方式極好。往往讓初學者瞬間理清思路。
2015年3月21日 18:26 | ∞ | 引用
火賊君 說:
大神
2015年3月26日 14:26 | ∞ | 引用
zephoonyu 說:
贊一個
2015年4月 2日 20:58 | ∞ | 引用
yueyanglou 說:
這篇文章寫得很好,對於概念比較混淆或者對因爲其他文章描寫複雜的互斥鎖望而卻步的人有很大的幫助!博主辛苦了!
2015年4月10日 22:55 | ∞ | 引用
FredWe 說:
引用viho_he的發言:
拋開各種技術細節,從應用程序角度講:
1、在單核計算機裏,有一個資源是無法被多個程序並行使用的:cpu。
沒有操作系統的情況下,一個程序一直獨佔着全都cpu。
如果要有兩個任務來共享同一個CPU,程序員就需要仔細地爲程序安排好運行計劃–某時刻cpu和由程序A來獨享,下一時刻cpu由程序B來獨享
而這種安排計劃後來成爲OS的核心組件,被單獨名命爲“scheduler”,即“調度器”,它關心的只是怎樣把單個cpu的運行拆分成一段一段的“運行片”,輪流分給不同的程序去使用,而在宏觀上,因爲分配切換的速度極快,就製造出多程序並行在一個cpu上的假象。
2、在單核計算機裏,有一個資源可以被多個程序共用,然而會引出麻煩:內存。
在一個只有調度器,沒有內存管理組件的操作系統上,程序員需要手工爲每個程序安排運行的空間 – 程序A使用物理地址0x00-0xff,程序B使用物理地址0x100-0x1ff,等等。
然而這樣做有個很大的問題:每個程序都要協調商量好怎樣使用同一個內存上的不同空間,軟件系統和硬件系統千差萬別,使這種定製的方案沒有可行性。
爲了解決這個麻煩,計算機系統引入了“虛擬地址”的概念,從三方面入手來做:
2.1、硬件上,CPU增加了一個專門的模塊叫MMU,負責轉換虛擬地址和物理地址。
2.2、操作系統上,操作系統增加了另一個核心組件:memory management,即內存管理模塊,它管理物理內存、虛擬內存相關的一系列事務。
2.3、應用程序上,發明了一個叫做【進程】的模型,(注意)每個進程都用【完全一樣的】虛擬地址空間,然而經由操作系統和硬件MMU協作,映射到不同的物理地址空間上。不同的【進程】,都有各自獨立的物理內存空間,不用一些特殊手段,是無法訪問別的進程的物理內存的。
3、現在,不同的應用程序,可以不關心底層的物理內存分配,也不關心CPU的協調共享了。然而還有一個問題存在:有一些程序,想要共享CPU,【並且還要共享同樣的物理內存】,這時候,一個叫【線程】的模型就出現了,它們被包裹在進程裏面,在調度器的管理下共享CPu,擁有同樣的虛擬地址空間,同時也共享同一個物理地址空間,然而,它們無法越過包裹自己的進程,去訪問別一個進程的物理地址空間。
4、進程之間怎樣共享同一個物理地址空間呢?不同的系統方法各異,符合posix規範的操作系統都提供了一個接口,叫mmap,可以把一個物理地址空間映射到不同的進程中,由不同的進程來共享。
5、PS:在有的操作系統裏,進程不是調度單位(即不能被調度器使用),線程是最基本的調度單位,調度器只調度線程,不調度進程,比如VxWorks

2015年4月25日 01:56 | ∞ | 引用
FredWe 說:
這個評論寫得好,想知道對於多核處理器又該如何解釋

引用viho_he的發言:
拋開各種技術細節,從應用程序角度講:
1、在單核計算機裏,有一個資源是無法被多個程序並行使用的:cpu。
沒有操作系統的情況下,一個程序一直獨佔着全都cpu。
如果要有兩個任務來共享同一個CPU,程序員就需要仔細地爲程序安排好運行計劃–某時刻cpu和由程序A來獨享,下一時刻cpu由程序B來獨享

2015年4月25日 01:57 | ∞ | 引用
lukase 說:
淺顯易懂,境界真高。
2015年5月12日 08:58 | ∞ | 引用
anonymous 說:
引用herodot的發言:
阮兄,
我是你的博客(包括你的英文BLOG)的忠實讀者。這個回覆純屬技術探討。
你這篇關於進程和線程的文章,圖文並茂,很通俗,但不易懂。坦白說,在我看來很多比喻很不恰當,比如:
1. 車間/電力/人三者,來比喻進程/CPU/線程三者,其實既沒有體現出進程作爲程序的一次執行(有獨立的內存空間)這一特點,也沒有體現出線程作爲CPU調度單位這一特點。人和電力的關係是什麼呢?所以“車間的空間是工人們共享的,比如許多房間是每個工人都可以進出的”,這句話就很難理解。
2. 用廁所容量,來比喻鎖,也不合適。因爲線程間同步是爲了防止競爭(就是說因同時修改,而導致的數據不一致)。本質上講,進程的內存空間是天然獨立的,線程的內存空間是天然共享的。正因爲如此,進程通信/線程同步纔是系統編程的很大一塊內容。
進程和線程簡單而基本靠譜的定義如下:
1. 進程:程序的一次執行
2. 線程:CPU的基本調度單位
這兩個概念雖然過於簡單,但是完全可以爲理解OS/線程/進程打下堅實的基礎,我認爲關於進程/線程的探討,無論採用何種方式,都必須以這兩句話爲落腳點,纔算靠譜。
你寫的大多數文章相當出色。在以通俗的方式解釋複雜的概念這方面,尤其出色。但是,我個人的經驗,這種方式比較適合用來解釋一個複雜概念的一個方面,或者從某個角度的理解。想面面俱到的說明白一個複雜的系統,繁瑣枯燥的概念,以及這些概念間的推演幾乎不可避免。坦白說,在實際項目中大量用到線程/進程之前,我看過很多遍相關的概念,也寫過小的示例程序,但真到了用的時候,還是發現之前沒搞明白。
我對進程/線程的理解也很粗淺。個人見解,僅供參考。
這個纔是正解 樓主說的其實我真沒看懂 但是在各位仁兄說的 我貌似知道了點什麼。

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