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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？

进程是我们开发同学非常熟悉的概念，我们可能也听说过进程上下文切换开销。那么今天让我们来思考一个问题，究竟一次进程上下文切换会吃掉多少CPU时间呢？...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。...2 一次简单的进程切换开销测试 废话不多说，我们先用个实验测试一下，到底一次上下文切换需要多长的CPU时间！实验方法是创建两个进程并在它们之间传送一个令牌。其中一个进程在读取令牌时就会引起阻塞。...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。...6 Linux相关命令 既然我们知道了上下文切换比较的消耗CPU时间，那么我们通过什么工具可以查看一下Linux里究竟在发生多少切换呢？

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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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时间系统、进程的调度与切换

对于实时进程，Linux采用了两种调度策略，即FIFO（先来先服务调度）和RR（时间片轮转调度）。...• 进程地址空间的切换。...• 用宏switch_to()进行真正的进程切换。 三、进程切换 由于i386 CPU 要求软件设置TR 及TSS，Linux 内核只不过“走过场”地设置TR 及TSS，以满足CPU 的要求。...Intel 原来的意图是让TR 的内容随着任务的切换而走马灯似地换，而在Linux 内核中却成了只更换TSS 中的SS0 和ESP0，而不更换TSS 本身，也就是根本不更换TR 的内容。...这是因为，改变TSS 中SS0 和ESP0 所化的开销比通过装入TR 以更换一个TSS 要小得多。因此，在Linux内核中，TSS 并不是属于某个进程的资源，而是全局性的公共资源。

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Linux 进程管理之调度和进程切换

，不能被其他进程抢占； Deadline调度器：使用红黑树，把进程按照绝对截止期限进行排序，选择最小进程进行调度运行； RT调度器：为每个优先级维护一个队列； CFS调度器：采用完全公平调度算法，引入虚拟运行时间概念...： SCHED_DEADLINE：使task选择Deadline调度器来调度运行 SCHED_RR：时间片轮转，进程用完时间片后加入优先级对应运行队列的尾部，把CPU让给同优先级的其他进程； SCHED_FIFO...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 ?

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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。...(5) 进程在调度的时候占有CPU，但是却不是一直占有到进程结束，进程都有自己的时间片！因为时间片的存在，进程会出现没有被执行完就被拿下去的情况。...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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低开销获取时间戳

中如果这么获取时间，就会导致性能损耗非常严重（怎么解决？...这个话题展开具体说说，我们在Java中获取时间戳的方法是System.currentTimeMillis()，返回的是毫秒级的时间戳，查看源码，注释写的比较清楚，虽然该方法返回的是毫秒级的时间戳，但精度取决于操作系统...the-slow-currenttimemillis.html 总结起来原因是System.currentTimeMillis调用了gettimeofday() 调用gettimeofday()需要从用户态切换到内核态...； gettimeofday()的表现受Linux系统的计时器（时钟源）影响，在HPET计时器下性能尤其差； 系统只有一个全局时钟源，高并发或频繁访问会造成严重的争用。...这样获取就只是从内存中取一下，开销非常小，但缺点也很明显，更新的频率决定了时间戳的精度。

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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！   ...进程调度的时间复杂度问题由 位图和两个结构体指针 解决，时间复杂度控制在了O(1)。  进程调度的进程饥饿问题由 活跃队列和过期队列 解决。

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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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进程调度与进程切换_模式切换和进程切换有什么区别

因为在分时系统的时间片轮转机制中，每个进程分到的时间片是若干毫秒。...；当时间片用完或被高优先级进程剥夺时，进程由运行态切换为就绪态。...此时该进程由运行态切换为就绪态，操作系统调度新的进程从就绪态切换为运行态。 B. 运行进程出错，操作系统会选择新的进程到处理机运行。 C....A.执行P(wait)操作 B.申请内存失败 C.启动IO设备 D.被高优先级进程抢占 详细题解： 由上图可知，从运行态切换到就绪态的事件一共只有两种：第一种是时间片用完；第二种就是被更高优先级的进程剥夺...某进程时间片用完，此时该进程会由运行态切换为就绪态，等待重新调度。

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【Linux操作系统】进程优先级和进程切换

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...: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....那么一个进程大多数情况下并不是在CPU中跑完了才从CPU上拿下来,而是跑完一个时间片的时间就换上另一个进程....所以进程在一个时间片时间结束时,寄存器内的数据就要被拷贝一份,保留到当前进程或系统,这个过程被称为上下文数据的保护; 直到轮到该进程的下一个时间片时,就把之前保留的上下文数据恢复,CPU通过pc/eip

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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）

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。...现代操作系统采用时间片轮转的方式来调度进程执行，而不是等待一个进程的代码完全执行完毕后再切换到下一个进程。这种方式能够实现多任务的并发执行，提高系统的响应速度和资源利用率。...时间片（Time Slice）： 时间片是操作系统分配给每个进程的执行时间段。一旦一个进程的时间片用完，操作系统就会将CPU的控制权交给另一个就绪状态的进程，从而实现进程的切换和并发执行。...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。...，都是时间片耗尽的进程、 当活动队列上的进程都被处理完毕之后，对过期队列的进程进行时间片重新计算 O(1) 调度算法：Linux 内核的调度器通常采用 O(1) 调度算法（使用了位图（bitmap）来实现

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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...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...时间片引出 进程在运行的时候占有CPU，但是却不是一直占有到进程结束，进程都有自己的时间片！...因为时间片的存在，进程会出现没有被执行完就被拿下去的情况，这时候问题来了：这个进程下一次如何在次回到CPU继续运行： 进程切换的时候，需要先进行上下文保护，这里的上下文指的是CPU里的寄存器的数据，而不是寄存器

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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。...fork 阻塞时间跟内存量和系统有关, AOF 追加阻塞说明硬盘资源紧张 单机下部署多个实例时, 为了防止出现多个子进程执行重写操作, 建议做隔离控制, 避免 CPU 和 IO 资源竞争 - END -

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