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进程与线程问题是程序员在学习计算机编程开发语言的时候需要重点掌握的一个编程技术,而今天我们就通过案例分析来了解一下,Linux环境下进程与线程的区别。
一、进程、线程、协程
在linux内核中,进程和线程是同样的系统调用(clone),进程跟线程的区别:线程是共享存储空间的,每个执行流有一个执行控制结构体,这里面会有一个指针,指向地址空间结构,一个进程内的多个线程,通过指向同一地址结构实现共享同一虚拟地址空间。
通过fork创建子进程的时候,不会马上copy一份数据,而是推迟到子进程对地址空间进行改写,这样做是合理的,此即为COW(CopyOnWrite),在应用开发中,也有大量的类似借鉴。
协程是用户态的多执行流,C语言提供makecontext/getcontext/swapcontext系列接口,很多协程库也是基于这些接口实现的,微信的协程库libco(已开源)通过hook慢速系统调用(比如write,read)做到静默替换,非常巧妙。
二、链接
C/C++源代码经编译链接后产生可执行程序,其中数据和代码分段存储,我们写的函数将进入text节,全局数据将进入数据段,未初始化的全局变量进入bss,堆和栈向着相反的方向生长,局部变量在栈里,参数通过栈传递,返回值一般通过eax寄存器返回。
想要程序运行的更快,好把相互调用,关系紧密的函数放到代码段相近的地方,这样能提高icache命中性。减少代码量、减少函数调用、减少函数指针同样能提高i-cache命中性。
内联既避免了栈帧建立撤销的开销,又避免了控制跳转对i-cache的冲刷,所以有利于性能。同样,关键路径的性能敏感函数也应该避免递归函数。
减少函数调用(就地展开)跟封装是相违背的,有时候,为了性能,我们不得不破坏封装和损伤可读性的代码,这是一个权衡利弊的问题。
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