操作系统-线程与进程

首先要分清楚进程和线程的区别。

借用《操作系统概念》的一幅图：

线程由线程ID、程序计数器、寄存器集合和栈组成。

进程由代码段、数据段、文件、线程组成。

可以想象成一个进程可以有多个线程。而每个线程可以共享进程里面的代码段、数据段等。

举个例子。

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
static int counter = 0;
void*
mythread(void* arg)
{    int i;    for (i = 0; i < 10; i++) {
        counter = counter + 1;
    }
   return NULL;
}
int
main(int argc, char*argv[])
{
    pthread_t p1, p2;
    // 创建两个线程
    Pthread_create(&p1, NULL, mythread, "A");
    Pthread_create(&p2, NULL, mythread, "B");
    // 等待创建的两个线程完成
    Pthread_join(p1, NULL);
    Pthread_join(p2, NULL);
    return 0;
}

简单解释一下：首先将整个程序看成一个进程，一开始进入main函数看成一个线程T，然后线程T用Pthread_create创建了两个线程A，B，即一个进程内包含了三个线程。线程A,B执行mythread这个函数，当它们执行完这个函数也就结束了。线程T等待线程A，B完成，然后就线程T结束。在理解这个程序过程中，把线程的执行想象成在一定时间后（例如1s）就会执行另一个线程，也称为抢占调度。如图

以下是线程每部分解释：static int counter = 0;counter属于数据段，可以说全局变量都是数据段的一部分。mythread(void* arg)mythread这个函数属于代码段，上面所有函数都是属于代码段，包括main函数。那么，如果我用Pthread_create创建线程A时，线程A是可以得到mythread和counter这两个共享资源的，线程B，T也是一样，如果线程A改变了counter的值为1，那么再调度到线程B的时候执行counter = counter+1, counter就变为2了。但值得注意的是，mythread里面的变量i是局部变量，存放在每个线程各自的栈里面，所以是不共享的。另外，如果我在线程T里改变了寄存器%eax的值，%eax=1，在1s后调度到线程A，它也改变了%eax的值，%eax=2那么再回到线程T的时候%eax是会恢复到原来的值即%eax=1，换句话说每个线程的寄存器是相互独立的。所以线程与进程之间的不同就很简单了。线程与进程其实差不多，而不同在于，前者是可以在同一进程内共享数据、内存地址空间，后者要通过进程间通信或者地址空间映射来共享数据。此外，它们在上下文切换（例如线程调度）的时候保存的数据有点不同的。