进程与线程：理解并行计算的基础

在CSc422课程的并行与分布式计算中，"Processes or Threads"这一部分是文档的核心内容，针对对并行和分布式技术感兴趣的初级学习者提供了一个易于理解和回顾的基础。本节主要讲解了进程和线程的概念及其在操作系统中的作用。 进程是操作系统中用于隔离并发执行的基本单位。它们使得操作系统能够有效地管理多个活动，确保每个任务在其独立的执行环境中进行，互不影响。一个进程定义为特定状态下的一条执行流，它包括代码、变量、打开的文件、内存内容、堆栈等资源。在一个进程中，一次仅执行一件事，这保证了数据的完整性。 进程并不完全等同于程序，因为一个程序可以被操作系统创建为多个进程来实现并发执行。独立进程的特点是彼此之间完全独立，它们的状态不会相互干扰，输入数据的唯一性决定了其结果的可预测性和可重复性。这意味着一个进程可以停止和重新启动，而不会对其他进程造成负面影响，唯一的变量可能是时间。 下一周的阅读材料将是Pthreads（线程库）的4.6.1版本，这将深入探讨线程的实现原理和编程接口。线程是进程内的轻量级执行实体，虽然共享进程的资源，但通过调度机制实现并发执行，提高了系统的效率。一个进程可以拥有多个线程，这些线程共同协作完成整个任务，但每个线程都有自己的执行上下文和局部存储。 在并行计算中，理解进程和线程之间的区别以及如何有效地管理和协调它们至关重要。掌握这些概念有助于设计高效的多任务系统，尤其是在Linux这样的操作系统中，因为其提供了丰富的并发和分布式编程支持。通过学习这部分内容，开发者可以提升程序性能，优化资源利用，并为未来的分布式系统开发打下坚实的基础。 本篇文档的目的是帮助读者建立起对进程和线程概念的清晰理解，以及在实际编程中如何运用它们来实现并行与分布式计算的策略。在继续深入研究时，别忘了关注后续的进程与线程第二部分，那里会有更多实用技巧和示例等着你。