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关于进程和线程---对比--切换开销

问题 一 进程和线程的对比 二 为什么进程切换开销大,线程切换开销低呢?...一 进程和线程的对比 几个方面对比: 根本区别：进程是操作系统资源分配的基本单位，而线程是任务调度和执行的基本单位 开销方面：每个进程都有独立的代码和数据空间（程序上下文），程序之间的切换会有较大的开销...；线程可以看做轻量级的进程，同一类线程共享代码和数据空间，每个线程都有自己独立的运行栈和程序计数器（PC），线程之间切换的开销小。...所处环境：在操作系统中能同时运行多个进程（程序）；而在同一个进程中有多个线程同时执行（通过CPU调度，在每个时间片中只有一个线程执行） 内存分配：系统在运行的时候会为每个进程分配不同的内存空间；而对线程而言...包含关系： 操作系统中的每一个进程中都至少存在一个线程,一个进程可拥有多个线程,一个线程只属于一个进程,线程也被称为轻权进程或者轻量级进程. 二 为什么进程切换开销大,线程切换开销低呢?

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进程线程切换究竟需要多少开销？

上下文切换开销在进程不多、切换不频繁的应用场景下问题不大。但是现在Linux操作系统被用到了高并发的网络程序后端服务器。在单机支持成千上万个用户请求的时候，这个开销就得拿出来说道说道了。...可见，上下文切换开销要比系统调用的开销要大。系统调用只是在进程内将用户态切换到内核态，然后再切回来，而上下文切换可是直接从进程A切换到了进程B。显然这个上下文切换需要完成的工作量更大。...3 进程切换开销分析 那么上下文切换的时候，CPU的开销都具体有哪些呢？开销分成两种，一种是直接开销、一种是间接开销。...5 线程上下文切换耗时 前面我们测试了进程上下文切换的开销，我们再继续在Linux测试一下线程。看看究竟比进程能不能快一些，快的话能快多少。...从上下文切换的耗时上来看，Linux线程（轻量级进程）其实和进程差别不太大。

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    用户态和内核态切换开销_进程切换在用户态还是内核态

    系统调用机制是使用了操作系统为用户特别开放的一个中断来实现，如 Linux 的 int 80h 中断。...异常：如果当前进程运行在用户态，如果这个时候发生了异常事件，会触发由当前运行进程切换到处理此异常的内核相关进程中 外围设备中断：外围设备完成用户请求的操作之后，会向CPU发出中断信号，这时CPU会转去处理对应的中断处理程序...如何避免频繁切换 用户态和内核态之间的切换有一定的开销，如果频繁发生切换势必会带来很大的开销，所以要想尽一切办法来减少切换。这也是面试常考的问题。...首先要同意这个说法，即I/O会导致系统调用，从而导致内核态和用户态之间的切换。因为对I/O设备的操作是发生在内核态。那如何减少因为I/O导致的系统调用呢？答案是：使用户进程缓冲区。...所以说：用户缓冲区的目的就是是为了减少系统调用次数，从而降低操作系统在用户态与核心态切换所耗费的时间。除了在进程中设计缓冲区，内核也有自己的缓冲区。

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    Linux 进程管理之调度和进程切换

    进程切换上下文 context_switch 通过上面我们知道执行调度的时候发生在 _schedule 函数里。 ?...重点是其中的两个函数，一个是选择需要切换任务的 pick_next_task，另外一个是完成进程上下文切换 context_switch。...关于选择task的策略涉及到不同的调度类，等我们讲到具体调度器的时候再展开，这里重点讲下上下文切换的函数 context_switch，进程上下文切换主要涉及到两部分主要过程：进程地址空间切换和处理器状态切换...完成了这一步，也就完成了进程的地址空间切换，确切的说是进程的虚拟地址空间切换。 寄存器状态切换 ?...其中x19-x28是arm64 架构规定需要调用保存的寄存器，可以看到处理器状态切换的时候将前一个进程（prev）的x19-x28，fp,sp,pc保存到了进程描述符的cpu_contex中，然后将即将执行的进程

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    【Linux】进程切换&&环境变量

    进程属于Linux操作系统非常重要的一部分，建议大家在熟练掌握Linux进程相关概念的基础上，再观看本篇博客 一.进程切换 1.进程特性 竞争性: 系统进程数目众多，而CPU资源只有少量，甚至...并行: 多个进程在多个CPU下分别，同时进行运行，这称之为并行; 并发: 多个进程在一个CPU下采用进程切换的方式，在一段时间之内，让多个进程都得以推进，称之为并发. 2.进程切换 1.进程切换的现象...日常使用的电脑大部分都是单核的，即同一时间仅执行一个进程。那为什么在电脑上可以同时打开多个软件呢？这就跟进程切换有关了。...2.HOME:指定用户的主工作目录（即用户登录到Linux系统时，默认的目录）。 3.SHELL:当前的shell,通常/bin/bash。...总结 进程切换 系统中存在很多的进程，这些进程都是按照时间片来回切换的，只是切换的时间非常短，造成了一个进程一直在运行的假象。

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    Linux内核13-进程切换

    1 进程切换 进程切换，又称为任务切换、上下文切换、或者任务调度。本文就研究Linux内核的进程切换。我们首先理解几个概念。...旧版本的linux利用x86架构提供的硬件支持，并通过远程调转指令（GNU-ljump；Intel-jmp far）进行进程切换，跳转到下一个进程的任务状态段（TSS）描述符。...但是，linux2.6版本以后，通过软件进行进程切换，原因如下： 通过一连串的mov指令，一步步执行切换，可以更好地控制加载数据的合法性。尤其是ds和es段寄存器中的值，有可能会被恶意用户篡改。...但是，优化硬件上下文的切换是不可能的，因为都是由CPU完成的，而Linux是使用软件代替硬件上下文切换的，所以有优化的空间，以便提高执行时间。 进程切换只能发生在内核态。...尽管Linux不使用硬件上下文切换，但还是给每个不同CPU建立一个TSS。

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    Linux进程——Linux进程间切换与命令行参数

    如果对进程优先级还有没理解的地方可以先阅读： Linux进程优先级 本篇主要内容： 进程间的切换 Linux进程调度队列 命令行参数 了解环境变量---- 1....进程间的切换 在之前我们提到过CPU在调度进程时，每一个进程不是占有CPU就一直运行，每隔一段时间，自动被从CPU上剥离下来，因此必定会有进程与进程之间的切换！...事实上：进程在切换时会不断对自己的数据进行保存和恢复，保存是保存寄存器中的数据，而不是寄存器本身,并且这些数据会被保存到进程的PCB里面 进程在进行高并发运行时，是通过多个进程间来回快速的切换，在一个时间段内...Linux进程调度队列 下图是Linux2.6内核中进程队列的数据结构，之间关系也已经给大家画出来，方便大家理解，而我们主要讲的就是两个小框，也就是活跃进程和过期进程 2.1 活跃队列 在LInux...总结 本篇我们主要了解了以下知识：进程间的切换，Linux进程调度队列，命令行参数，环境变量，当然环境变量我们还只接触到了它的冰山一角，还有很多知识等待着我们发掘！让我们下篇了解剩下的几个环境变量！

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    Linux下进程的调度与切换

    前言：   在Linux操作系统中，进程的调度与切换是操作系统核心功能之一，它直接影响着系统的性能和响应速度。那么话不多说，开启我们今天的话题！...进程切换   CPU中存在众多寄存器，不同的寄存器有不同的功能，这些寄存器都在CPU中保存着，每一个都能装一定的数据。   ...当进程在进行第二次及第N次调度进程的时候，进程被放到CPU上开始运行，将曾经保存的硬件上下文进行恢复。   所以进程切换最重要的就是 进程上下文的保存和恢复。   ...不得不说，这是个愚蠢的问题，遍历整个队列的时间开销要远大于查找位图。   所以，bitmap是用来检测队列中是否有进程，检测对应的比特位是否为1！   ...而蓝色框内还有一个元素：nr_active，在Linux中，nr_active 是运行队列中用于表示活跃进程数量的计数器。

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    Linux任务进程前后台切换

    当用户输入“fg”、“bg”和“stop”等命令时，如果不加任何引号，则所变动的均是当前任务 进程的终止 后台进程的终止： 方法一： 通过jobs命令查看job号（假设为num），然后执行kill...%num 方法二： 通过ps命令查看job的进程号（PID，假设为pid），然后执行kill pid 前台进程的终止： ctrl+c kill的其他作用 kill除了可以终止进程，还能给进程发送其它信号...SIGTERM是不带参数时kill发送的信号，意思是要进程终止运行，但执行与否还得看进程是否支持。...如果进程还没有终止，可以使用kill -SIGKILL pid，这是由内核来终止进程，进程不能监听这个信号。...，执行命令fg %num即可； 前台进程的挂起： ctrl+Z;

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    【Linux】详谈进程优先级&&进程调度与切换

    1.2、优先级的具体表示 进程的优先级其实就是PCB中的一个整形变量（int PRI）。Linux中进程的默认优先级是80，这个默认优先级是可以被修改的。Linux中优先级的范围是[60,99]。...数字越小，进程优先级越高。Linux系统允许用户调整优先级，但是不能直接让你修改PRI的值，而是修改nice值。nice值不是进程的优先级，而是优先级的修正数据。...二、进程的调度与切换  进程被加载到CPU上运行的时候，并不是必须一口气把代码跑完，现代操作系统，都是基于时间片轮转执行的。...并发: 多个进程在一个CPU下采用进程切换的方式，在一段时间之内，让多个进程都得以推进，称之为 并发。  ...2.1进程的切换   进程在运行的时候，会产生大量的临时数据，这些临时数据会保存在CPU对应的寄存器中。

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    【Linux操作系统】进程优先级和进程切换

    文章目录 一.进程优先级 1.三段论谈优先级 2.PRI和NI 二.进程切换 1.进程的四个特性 2.上下文数据保护和恢复 一.进程优先级 1.三段论谈优先级 什么是优先级？...最终PRI= 80 +nice值 ps: Linux是给运行中的进程调整优先级,调整策略是修改niceness值 和成绩排名一样,最终PRI值越小表示优先级越高 2.PRI和NI 总体:PRI=80+NI...: NI值被修改为了-19 最终PRI值被修正为了61 二.进程切换 1.进程的四个特性 竞争性:进程数众多,CPU只有少量,进程之间要抢占CPU资源 独立性:进程之间各自以为独占资源,互不干扰 并发...:多个进程在一个CPU上运行,采取进程切换/CPU时间片轮转的方式 并行:多给进程在多个CPU上运行,同时运行 2.上下文数据保护和恢复 CPU内有很多寄存器,但是总归就一套寄存器....寄存器是各个进程共享的,但是寄存器内的数据是私有的—-属于当前正在运行的进程. 由于大部分电脑都是单核CPU,所以属于并发机制,并发采用的是进程切换/时间片轮转的方式.

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    Linux：进程概念（三.详解进程：进程状态、优先级、进程切换与调度）

    Linux中优先级默认是80 Linux优先级是可以被修改的，Linux的优先级的范围 [60,99], 数字越小，优先级越高 task_struct { //......并发：多个进程在单个CPU上交替执行，通过进程切换的方式，让多个进程在一段时间内都得以推进。虽然在任意时刻只有一个进程在CPU上执行，但由于进程切换的快速性，给人的感觉就像是多个进程在同时执行一样。...6.进程的切换与调度 进程的切换与调度是操作系统中非常重要的部分，它涉及到如何有效地利用CPU资源，保证系统的响应速度和吞吐量。 进程切换 进程切换指的是从一个正在执行的进程切换到另一个进程的过程。...当操作系统决定将CPU的控制权从当前进程转移到另一个进程时，就需要进行进程切换。...进程切换包括以下几个关键步骤： 上下文保存： 当操作系统决定要切换到另一个进程时，首先需要保存当前进程的上下文信息，包括程序计数器、寄存器内容、栈指针等。

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    【Linux】关于进程的理解、状态、优先级和进程切换

    命令更改nice 5.特性 五、进程切换 1.并发 2.进程如何切换 时间片引出 一、操作系统进程 进程不同的状态本质都是在满足不同的运行场景的 1.运行队列 运行队列 进程如何在CPU上运行的：CPU...对于阻塞状态和挂起状态，阻塞不一定挂起，挂起一定是阻塞 这些都是概念性的，对于Linux下具体的又是什么样子的呢 ---- 二、Linux进程状态 为了弄明白正在运行的进程是什么意思，我们需要知道进程的不同状态...一个进程可以有几个状态（在Linux内核里，进程有时候也叫做任务）。...CPU下采用进程切换的方式，在一段时间之内，让多个进程都得以推进，称之为并发 这里的独立性对于父进程和子进程是否还是存在？...---- 五、进程切换 1.并发 多进程在同一CPU下通过采用进程不断切换的方式让一个单CPU计算机在一个时间段内同时让多个进程代码同时推进的现象称为并发 采用进程切换的方式在一个时间段内不同的进程都可以把代码跑起来

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    Redis 子进程开销监控和优化方式

    Redis子进程负责AOF或者RDB文件的重写，它的运行过程主要涉及CPU、内存、硬盘三部分的消耗 01 CPU CPU开销分析。...“多实例部署” 02 内存 内存消耗分析 子进程通过 fork 操作产生, 占用内存大小等同于父进程, 理论上需要两倍的内存来完成持久化操作, 但 Linux 有写时复制机制 (copy-on-write...避免在大量写入时做子进程重写操作, 这样将导致父进程维护大量页副本, 造成内存消耗 Transparent Huge Pages(THP) 是 Linux kernel 在2.6.38增加的功能, 支持...磁盘 硬盘开销分析 子进程主要职责是把 AOF 或者 RDB 文件写入硬盘持久化。...由于每次生成 RDB 开销较大, 无法做到实时持久化, 一般用于数据冷备和复制传输 save 命令会阻塞主线程不建议使用, bgsave 命令通过 fork 操作创建子进程生成 RDB 避免阻塞 AOF

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    Linux fork那些隐藏的开销

    我下面的demo也将全部基于Linux。 fork的开销 一提到这个话题，标准的答案似乎都是 不要用进程，因为进程创建的开销太大了，尽量用线程。 ......如果你去参加面试，这么对答应该是妥妥的，再进一步，也许会扯上线程是共享内存的，而进程不是，然后再进一步，如果采用fork子进程的话，切换地址空间需要切换页表... 切换页表就一定不好吗？...本文尝试避开这个关于cache的角度，来一窥fork过程到底哪里开销大了，关注一些不为人知的秘密。 Linux内核数据结构的开销 楼高越矮的电梯房得房率一般也越高，因为电梯少。...为了防止这种情况，vfork可以阻塞父进程直到子进程调用exec，但是这对父进程是不公道的！ 下面我们来看一种不同的内存开销，即稀疏地址空间的页表开销，这种开销相比单纯的数据页面而言，显得更加严重。...写时复制无法继续拯救UNIX/Linux fork了。但写时复制本身却真的是伟大的。 写时复制除了节省空间开销之外，还有一个功用，那就是 保证时刻拥有一个稳定的版本。

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    linux的进程介绍与前后台任务切换

    在 Linux 的进程呼叫通常称为 fork-and-exec 的流程!...我们的 Linux 可以让 CPU 在各个工作间进行切换,也就是说，其实每个工作都仅占去 CPU 的几个指令次数，所以 CPU 每秒就能够在各个进程之间进行切换!...CPU 切换进程的工作，与这些工作进入到 CPU 运作的排程 (CPU 排程，非 crontab 排程) 会影响到系统的整体效能!...目前 Linux 使用的多任务切换行为是非常棒的一个机制，几乎可以将 PC 的性能整个压榨出来!由于效能非常好，因此当多人同时登入系统时，其实会感受到整部主机好像就为了你存在一般!...[F7] 来切换不同的终端机界面，而且每个终端机界面的登入者还可以不同人!这个东西可就很有用!尤其是在某个进程死掉的时候! 其实，这也是多任务环境下所产生的一个情况!

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    python0031_挂起进程_恢复进程_进程切换

    切换的方法比较简单 ctrl + z 把当前进程 从 前台切换到 后台并暂停简单来说就是不给他用cpu了suspended(挂起了)​编辑可以把后台进程切换回前台吗？...前后台切换 所谓把 进程 切换到后台 就是停止不断把时间输出到标准输出流 sleep.py这个进程从前台切换到后台并暂停 而且把控制权交回给shell 可以继续输入命令了 那能否反过来？...把进程从 后台(background)切换到 前台 (foreground)呢？​编辑 fg 怎么理解fg呢？...总结 进程前后台切换 ctrl + z 把当前进程切换到后台并暂停用 fg 可以把进程再切回前台用 bg 可以让进程在后台持续运行但是问题就是根本停不下来！...在linux+vim生产力环境下，从浅入深，从简单程序学到网络爬虫。可以配合蓝桥云上实验环境操作。

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