> For the complete documentation index, see [llms.txt](https://labspc.gitbook.io/cnippets/llms.txt). Markdown versions of documentation pages are available by appending `.md` to page URLs; this page is available as [Markdown](https://labspc.gitbook.io/cnippets/readme/0.9-jin-cheng-yu-xian-cheng.md).

# 0.9 进程与线程

{% embed url="<https://github.com/labspc/Cnippets/blob/main/.gitbook/assets/0.9%20%E8%BF%9B%E7%A8%8B%E4%B8%8E%E7%BA%BF%E7%A8%8B.pdf>" %}
0.9 进程与线程.pdf
{% endembed %}

<https://youtu.be/e3JQOgKw9BA?si=YudyAlTHoZ4kxHbz>

cpu从硬盘中读取程序到内存，那这个在内存中可执行程序实例就叫做进程。

<img src="https://cdn.nlark.com/yuque/0/2023/png/1171985/1693987939117-fa19761b-d9da-45aa-a40d-19bd3240ec73.png" alt="" width="1357">

内存中任何一个地方都有相应的地址方便访问，而在内存中的每个进程，自己内部都有一个虚拟独立的地址空间，在进程内，就可以根据虚拟地址来访问。**进程是程序执行的完整单位，而且大部分时间都是在进程内，那进程间就需要进程间通信IPC（Inter Process Communication) 。 每个进程都以为自己独占整个内存，不需要关心其他进程的实际位置，这样就很好把进程分割开了。**

<img src="https://cdn.nlark.com/yuque/0/2023/png/1171985/1693988221424-a0655cee-bc34-4f11-be9d-8d4997005838.png" alt="" width="1357">

每个进程首先有加载的程序，通常只有一个程序计数器，记录当前程序执行的位置，会按照程序顺序计算，这里的一个执行流就是一个线程。如果有多个线程的话，就需要多个程序计数器，每个线程会独自运行。除此之外，每个线程还有寄存器、堆栈等程序运行时的状态信息。线程间共享的则有地址空间、全局变量、打开的文件等等信息，

<img src="https://cdn.nlark.com/yuque/0/2023/png/1171985/1693988712204-00f74fbb-e119-4889-81a7-96530d257d2a.png" alt="" width="1346">

为什么在有进程后，还要有更小的线程？ 线程是并行的最小单位。

<img src="https://cdn.nlark.com/yuque/0/2023/png/1171985/1693988832021-dee7c544-89a6-478b-b286-d810feada041.png" alt="" width="1349">

CPU如果只有一个单核，那就需要对每个线程进行轮流执行，每个单个计算的时间成为一个CPU时间片。

<img src="https://cdn.nlark.com/yuque/0/2023/png/1171985/1693989067027-28888d07-9fdc-4b4a-8dea-a47e195debdc.png" alt="" width="1207">

对线程来说，存在等待CPU的时候，称为就绪状态， 一旦过来执行，就称为运行状态，走了之后又称为就绪状态。假如线程在执行中，程序向硬盘发送访问请求，然后等待，这时CPU就变成空转，所以线程就变成阻塞状态。 CPU转而执行其他线程，等到硬盘的数据回复，线程从阻塞状态回到就绪状态，这时再等待CPU的再次执行。

**注意：在进程开始阻塞时，CPU并不会等待，转而去执行别的线程。**

<img src="https://cdn.nlark.com/yuque/0/2023/png/1171985/1693989383052-a9f13a9a-7ccc-4503-aa21-7da896961a1c.png" alt="" width="1324">