进程和线程的区别

  • 进程是具有一定功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源调度和分配的一个独立单位。
  • 线程是进程的实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位
  • 一个进程可以有多个线程,多个线程也可以并发执行

线程同步的方式有哪些?

  • 临界区:通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码,速度快,适合控制数据访问。在任意时刻只允许一个线程对共享资源进行访问,如果有多个线程试图访问公共资源,那么在有一个线程进入后,其他试图访问公共资源的线程将被挂起,并一直等到进入临界区的线程离开,临界区在被释放后,其他线程才可以抢占。
  • 互斥量:采用互斥对象机制,只有拥有互斥对象的线程才有访问公共资源的权限。因为互斥对象只有一个,所以可以保证公共资源不会被多个线程同时访问。
  • 信号量:它允许同一时刻多个线程访问同一资源,但是需要控制同一时刻访问此资源的最大线程数量。
  • 事件(信号):通过通知操作的方式来保持多线程同步,还可以方便的实现多线程优先级的比较操作。

进程间通信的方式?

  • 主要分为:管道、系统IPC(包括消息队列、信号量、共享存储)、SOCKET
  • 管道主要分为:普通管道PIPE 、流管道(s_pipe)、命名管道(name_pipe)

管道( pipe )

管道这种通讯方式有两种限制,一是半双工的通信,数据只能单向流动,二是只能在具有亲缘关系的进程间使用。进程的亲缘关系通常是指父子进程关系。

流管道s_pipe: 去除了第一种限制,可以双向传输.

管道可用于具有亲缘关系进程间的通信,命名管道:name_pipe克服了管道没有名字的限制,因此,除具有管道所具有的功能外,它还允许无亲缘关系进程间的通信;

信号量( semophore )

信号量是一个计数器,可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它常作为一种锁机制,防止某进程正在访问共享资源时,其他进程也访问该资源。因此,主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。

消息队列( message queue )

消息队列是由消息的链表,存放在内核中并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。

消息队列是消息的链接表,包括Posix消息队列system V消息队列。有足够权限的进程可以向队列中添加消息,被赋予读权限的进程则可以读走队列中的消息。消息队列克服了信号承载信息量少,管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。

信号 ( singal )

信号是比较复杂的通信方式,用于通知接受进程有某种事件发生,除了用于进程间通信外,进程还可以发送信号给进程本身;linux除了支持Unix早期信号语义函数sigal外,还支持语义符合Posix.1标准的信号函数sigaction(实际上,该函数是基于BSD的,BSD为了实现可靠信号机制,又能够统一对外接口,用sigaction函数重新实现了signal函数);

主要作为进程间以及同一进程不同线程之间的同步手段。

共享内存( shared memory )

共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存,这段共享内存由一个进程创建,但多个进程都可以访问。共享内存是最快的 IPC 方式,它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制,如信号量,配合使用,来实现进程间的同步和通信。

使得多个进程可以访问同一块内存空间,是最快的可用IPC形式。是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。往往与其它通信机制,如信号量结合使用,来达到进程间的同步及互斥。

套接字( socket )

套解口也是一种进程间通信机制,与其他通信机制不同的是,它可用于不同机器间的进程通信

更为一般的进程间通信机制,可用于不同机器之间的进程间通信。起初是由Unix系统的BSD分支开发出来的,但现在一般可以移植到其它类Unix系统上:Linux和System V的变种都支持套接字。

什么是死锁?死锁产生的条件?

在两个或者多个并发进程中,如果每个进程持有某种资源而又等待其它进程释放它或它们现在保持着的资源,在未改变这种状态之前都不能向前推进,称这一组进程产生了死锁。通俗的讲就是两个或多个进程无限期的阻塞、相互等待的一种状态。

  • 互斥条件:一个资源一次只能被一个进程使用
  • 请求与保持条件:一个进程因请求资源而阻塞时,对已获得资源保持不放
  • 不剥夺条件:进程获得的资源,在未完全使用完之前,不能强行剥夺
  • 循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的环形等待资源关系

参考