php中的線程、進程和并發(fā)區(qū)別

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進程

進程是什么？進程是正在執(zhí)行的程序；進程是正在計算機上執(zhí)行的程序?qū)嵗贿M程是能分配給處理器并由處理器執(zhí)行的實體。進程一般會包括指令集和系統(tǒng)資源集，這里的指令集是指程序代碼，這里的系統(tǒng)資源集是指I/O、CPU、內(nèi)存等。綜合起來，我們也可以理解進程是具有一定獨立功能的程序在關(guān)于某個數(shù)據(jù)集合上的一次運行活動，進程是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的一個獨立單位。

在進程執(zhí)行時，進程都可以被唯一的表示，由以下一些元素組成：

進程描述符：進程的唯一標識符，用來和其它進程區(qū)分。在Linux中叫進程ID，在系統(tǒng)調(diào)用fork期間生成，只是我們通過getpid返回的不是其pid字段，而是其線程組號tgid。

進程狀態(tài)：我們常說的掛起、運行等狀態(tài)，其表示的是當前的狀態(tài)。

優(yōu)先級：進程間的執(zhí)行調(diào)度相關(guān)，相對于其它進程而言。

程序計數(shù)器：程序中即將被執(zhí)行的下一條指令的地址，該地址是內(nèi)核術(shù)中或用戶內(nèi)存空間中的內(nèi)存地址。

內(nèi)存指針：包括程序代碼和進程相關(guān)數(shù)據(jù)的指針，還有和其它進程共享內(nèi)存塊的指針。

上下文數(shù)據(jù)：進程執(zhí)行時處理器的寄存器的數(shù)據(jù)。

I/O狀態(tài)信息：包括顯式的I/O請求、分配給進程的I/O設(shè)備等

記賬信息：可能包括處理器時間總和、使用的時鐘數(shù)總和、時間限制等

以上的這些元素都會放在一個叫做進程控制塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。進程控制塊是操作系統(tǒng)能夠支持多進程和提供多處理的結(jié)構(gòu)。當操作系統(tǒng)做進程切換時，它會執(zhí)行兩步操作，一是中斷當前處理器中的進程，二是執(zhí)行下一個進程。不管是中斷還是執(zhí)行，進程控制塊中的程序計數(shù)器、上下文數(shù)據(jù)和進程狀態(tài)都會發(fā)生變化。當進程中斷時，操作系統(tǒng)會把程序計數(shù)器和處理器寄存器（對應(yīng)進程控制塊中的上下文數(shù)據(jù)）保存到進程控制塊中的相應(yīng)位置，進程狀態(tài)也會有所變化，可能進入阻塞狀態(tài)，也有可能進入就緒態(tài)。當執(zhí)行下一個進程時，操作系統(tǒng)按規(guī)則將下一個進程設(shè)置為運行態(tài)，并加載即將要執(zhí)行進程的程序上下文數(shù)據(jù)和程序計數(shù)器等。

線程

進程有兩個特性部分：資源所有權(quán)和調(diào)度執(zhí)行。資源所有權(quán)是指進程包括了進程運行所需要的內(nèi)存空間、I/O等資源。調(diào)度執(zhí)行是指進程執(zhí)行過程中間的執(zhí)行路徑，或者說程序的指令執(zhí)行流。這兩個特性部分是可以分開的，分開后，擁有資料所有權(quán)的通常稱為進程，擁有執(zhí)行代碼的可分派部分的被稱之為線程或輕量級進程。

線程有“執(zhí)行的線索”的意思在里面，而進程在多線程環(huán)境中被定義為資源所有者，其還是會存儲進程的進程控制塊。線程的結(jié)構(gòu)與進程不同，每個線程包括：

線程狀態(tài)： 線程當前的狀態(tài)。

一個執(zhí)行棧

私有的數(shù)據(jù)區(qū)： 用于每個線程局部變量的靜態(tài)存儲空間

寄存器集： 存儲處理器的一些狀態(tài)

每個進程都有一個進程控制塊和用戶地址空間，每個線程都有一個獨立的棧和獨立的控制塊，都有自己一個獨立執(zhí)行上下文。其結(jié)構(gòu)如圖8.1所示。

線程在執(zhí)行過程中與進程有一些不同。每個獨立的線程有一個程序運行的入口、順序執(zhí)行序列和程序的出口。但是線程不能夠獨立執(zhí)行，必須依存在于進程之中，由進程提供多個線程執(zhí)行控制。從邏輯角度來看，多線程的意義在于一個進程中，有多個執(zhí)行部分可以同時執(zhí)行。此時，進程本身不是基本運行單位，而是線程的容器。

線程較之進程，其優(yōu)勢在于一個快，不管是創(chuàng)建新的線程還是終止一個線程；不管是線程間的切換還是線程間共享數(shù)據(jù)或通信，其速度與進程相比都有較大的優(yōu)勢。

并發(fā)及并行

并發(fā)又稱共行，是指能處理多個同時性活動的能力，并發(fā)事件之間不一定要同一時刻發(fā)生。比如，現(xiàn)代計算機系統(tǒng)可在同一段時間內(nèi)以進程的形式將多個程序加載到存儲器中，并借由處理器的時分復(fù)用，以在一個處理器上表現(xiàn)出同時運行的感覺。

并行是指同時發(fā)生的兩個并發(fā)事件，具有并發(fā)的含義，而并發(fā)則不一定并行。

并發(fā)和并行的區(qū)別就是一個處理器同時處理多個任務(wù)和多個處理器或者是多核的處理器同時處理多個不同的任務(wù)。前者是邏輯上的同時發(fā)生（simultaneous），而后者是物理上的同時發(fā)生。

參考資料

《操作系統(tǒng)精髓與設(shè)計原理》

PHP 任務(wù)調(diào)度

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