multithreading - 进程、线程和并发编程

Question

我需要一些帮助来理解并发编程的基础知识。事实上，我读得越多，就越感到困惑。因此，我理解进程是顺序执行的程序的一个实例，并且它可以由一个或多个线程组成。在单核CPU中，一次只能执行一个线程，而在多核CPU中，可以同时运行多个线程。现在的问题是:

1) 例如，四核 CPU 可以同时运行多少个线程和进程？同时只有四个线程？并且只有 1 个进程？

2) 并行性是否仅适用于线程而不适用于进程？例如，如果我在三核 CPU 上运行三个不同的应用程序(=进程)，例如浏览器网络、文字处理器和计算器，它们可以为每个应用程序仅使用一个核心并同时运行吗？

3)在很多书籍中，都可以找到三种状态的解释:可运行、阻塞和运行。它们是指进程还是线程或两者兼而有之？我不明白。谢谢。

Answer 1

从概念层面来看，您可以认为进程和线程非常相似。主要区别在于，线程通常只能访问生成它的进程中包含的内存，而进程提供了一种简单的方法来终止线程束。因此，当操作系统产生多个进程时，一个进程会产生多个线程。我确信有人可以区分这两种说法，但我发现它们至少从表面上看是正确的。

我必须首先回答你的第三个问题，以便为你的其他问题提供更好的背景。线程和进程以 RUNNABLE 状态启动，这意味着线程/进程调度程序可以选择它作为要在给定核心上运行的下一个线程/进程。一旦被选择，它就会被加载到该核心的上下文中并进入RUNNING状态。这将持续下去，直到线程/进程完成其操作并终止，或者等待某个条件。该等待将其置于 BLOCKED 状态。一旦该条件解除，它就会进入RUNNABLE状态(即使该条件稍后变为真!)

对于第一个问题，您可以生成与系统资源一样多的进程和线程，但在任何给定时间，每个虚拟核心只有一个RUNNING。 (这是上面概述的选择过程。)请注意，当我说虚拟核心时，我的意思是操作系统报告为核心。先进的技术使我们能够将看似多个核心的东西放在同一个核心上。因此，您可能有一个具有双超线程的 4 核系统，它将向操作系统报告 8 个核。这是一个我们通常不关心的抽象 - 我们只关心操作系统说我们有多少个核心并遵循它。

对于你的第二个问题，两者都可以并行，但你需要以不同的方式管理它们的内存。进程通常会使用文件系统或数据库来共享内存(尽管进程间通信是可能的，但根据我的经验，这更困难)。线程具有共享内存空间的优势，但这也意味着它们必须位于同一系统上 - 通过可从不同计算机访问数据库，您可以在不同计算机上并行处理进程。