【操作系统】聊聊进程、线程、协程

进程内部有那些数据
为什么创建进程的成本高

进程和线程

进程是资源分配的基本单位，而线程是程序执行的基本单位，一个是从资源分配的角度看，另一个是执行角度。

那么进程和程序的区别是什么？
程序，一段代码，一组指令的有序集合。
进程:程序的一次动态运行，通过进程控制块唯一的标识这个进程。
进程:动态，有资源，有唯一标识，有并发性;
程序:静 态，无资源，无唯一标识，无并发性。

进程是操作系统从安全角度出发进行设计的隔离单位，但是进程在使用的时候，unix是通过fork，先clone，然后在使用，这个设计其实不是很优雅。

线程的出现本质是为了解决同一个软件内会有多个任务的需求，这些任务在相同的地址空间，可以相关操作资源。

协程与goroutine

进程和线程其实对于大多数非高性能服务来说，其实是没问题，但是目前主流的互联网应用基本都是高性能网络服务。

正常情况下的线程模式

大多数的请求都是因为在存储这部分被阻塞，其中包含如下

• 系统调用机制的开销
• 数据多次拷贝 内核态到用户态
• 线程的空间和时间成本。

而为了提升网络服务器的吞吐能力，目前使用的是epoll，基本就是通过IO多路复用机制实现，少等待，统一的一个线程查询谁处理完，然后去通知处理。而本质是通过减少了线程。系统调用和内存拷贝并没有减少。

线程的成本
时间成本

• 切换本身的开销，寄存器保存和恢复的成本
• 调度开销，
• 同步与互斥成本

空间成本

• 执行体的执行状态
• TLS（线程局部存储）
• 执行体的堆栈

所以综上所属，协程解决的问题是

• 回归到同步IO的编程模式
• 降低执行体的空间和时间成本

协程的本质就是用户态下的线程。
Go语言中goroutine。

• 堆栈自动增长
• 没有线程局部存储
• 同步、互斥和通信
• 提供了重要的系统调用的包装

状态

进程状态

• 创建
• 就绪
• 运行
• 阻塞

其实创建、就绪、运行比较好理解，阻塞比较难理解，
阻塞其实就是当进程需要等待网络IO或者本地IO的时候，需要等待结果，只能一直等待。

小结

本篇主要介绍了进程、线程、协程，以及进程的状态，其实和线程也是通用的。