进程和线程和协程区别

目录

一、进程和线程

二、线程上下文切换

三、线程与协程区别

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一、进程和线程

线程是可以由调度程序对立管理的最小程序指令集，而进程是程序运行的实例。

大多情况下，线程是进程的组成部分，一个进程中可以存在多个线程，这些线程并发执行并共享进程的内存等资源。进程之间相互独立，不同进程具有不同的内存地址空间、代表程序运行的机器码、进程状态、操作系统资源描述符等。

操作系统调度到CPU中执行的最小单位是线程

二、线程上下文切换

为了平衡每个线程能够被CPU处理的时间并最大化利用CPU资源，操作系统需要在适当的时间通过定时器中断、I/O设备中断、系统调用时执行上下文切换

当发生线程上下文切换时，需要从操作系统用户态转移到内核态，记录上一个线程的重要寄存器值、进程状态等信息，这些信息存储在操作系统线程控制块中。当切换到下一个要执行的线程时，需要加载重要的CPU寄存器值，并从内核态转移到操作系统用户态。如果线程在上下文切换时属于不同的进程，那么需要更新额外的状态信息及内存地址空间，同时将新的页表导入内存。

三、线程与协程区别

• 调度方式：go 的协程是通过runtime 调度的，它属于某一个线程，它和线程的关系属于M:N。GO语言调度器可以将多个协程调度到一个线程中，一个协程也可以切换到多个线程中执行

• 上下文切换速度：协程切换不用经过系统用户态和内核态切换，协程切换只需要保留极少的状态和寄存器变量值（SP/BP/PC），而线程切换会保留额外的寄存器变量值（例如浮点寄存器），线程切换的速度大约是1～2微秒，协程切换的速度为0.2微秒

• 调度策略：线程的调度是抢占式的，而协程不会被轻易抢占

• 栈的大小：线程的栈运行时不能修改，协程栈动态地进行扩容，线程栈默认是2MB, go 协程栈默认2KB