本文整理了一些Linux系统下线程和进程的异同。

相同点

  1. 二者都具有ID，一组寄存器，状态，优先级以及所要遵循的调度策略。
  2. 每个进程都有一个进程控制块，线程也拥有一个线程控制块。
  3. 线程和子进程共享父进程中的资源；线程和子进程独立于它们的父进程，竞争使用处理器资源；线程和子进程的创建者可以在线程和子进程上实行某些控制，比如，创建者可以取消、挂起、继续和修改线程和子进程的优先级；线程和子进程可以改变其属性并创建新的资源。

不同点

  1. 线程是进程的一部分, 一个没有线程的进程是可以被看作单线程的，如果一个进程内拥有多个进程，进程的执行过程不是一条线（线程）的，而是多条线（线程）共同完成的。
  2. 启动一个线程所花费的空间远远小于启动一个进程所花费的空间，而且，线程间彼此切换所需的时间也远远小于进程间切换所需要的时间。
  3. 系统在运行的时候会为每个进程分配不同的内存区域，但是不会为线程分配内存（线程所使用的资源是它所属的进程的资源），线程组只能共享资源。对不同进程来说，它们具有独立的数据空间，要进行数据的传递只能通过通信的方式进行，这种方式不仅费时，而且很不方便。而一个线程的数据可以直接为其他线程所用，这不仅快捷，而且方便。
  4. 与进程的控制表PCB相似，线程也有自己的控制表TCB，但是TCB中所保存的线程状态比PCB表中少多了。
  5. 进程是系统所有资源分配时候的一个基本单位，拥有一个完整的虚拟空间地址，并不依赖线程而独立存在。

线程共享与独享资源

线程共享的环境

  • 进程代码段
  • 进程的公有数据 (利用这些共享的数据，线程很容易的实现相互之间的通讯)
  • 进程打开的文件描述符
  • 信号的处理器
  • 进程的当前目录
  • 进程用户 ID 与进程组 ID

线程的个性

  1. 线程ID：每个线程都有自己的线程ID，这个ID在本进程中是唯一的。进程用此来标识线程。
  2. 寄存器组的值：由于线程间是并发运行的，每个线程有自己不同的运行线索，当从一个线程切换到另一个线程上时，必须将原有的线程的寄存器集合的状态保存，以便将来该线程在被重新切换到时能得以恢复。
  3. 线程的堆栈：堆栈是保证线程独立运行所必须的。线程函数可以调用函数，而被调用函数中又是可以层层嵌套的，所以线程必须拥有自己的函数堆栈，使得函数调用可以正常执行，不受其他线程的影响。
  4. 错误返回码 由于同一个进程中有很多个线程在同时运行，可能某个线程进行系统调用后设置了errno值，而在该线程还没有处理这个错误，另外一个线程就在此时被调度器投入运行，这样错误值就有可能被修改。所以，不同的线程应该拥有自己的错误返回码变量。
  5. 线程的信号屏蔽码 由于每个线程所感兴趣的信号不同，所以线程的信号屏蔽码应该由线程自己管理。但所有的线程都共享同样的信号处理器。
  6. 线程的优先级 由于线程需要像进程那样能够被调度，那么就必须要有可供调度使用的参数，这个参数就是线程的优先级。