進程與線程

進程：是操作系統結構的基礎；是一個正在執行的程式；電腦中正在運行的程式實例；可以分配給處理器並由處理器執行的一個實體；由單一順序的執行顯示，一個當前狀態和一組相關的系統資源所描述的活動單元。

進程的概念主要有兩點：

　　第一，進程是一個實體。每一個進程都有它自己的地址空間，一般情況下，包括文本區域（text region）、數據區域（data region）和堆棧（stack region）。

• 文本區域存儲處理器執行的代碼。
• 數據區域存儲變數和進程執行期間使用的動態分配的記憶體。
• 堆棧區域存儲著活動過程調用的指令和本地變數。

　　第二，進程是一個“執行中的程式”。運行中的進程可能具有以下三種基本狀態：就緒狀態（Ready），運行狀態(Running)和阻塞狀態(Blocked)。

線程：有時被稱為輕量級進程(Lightweight Process，LWP)，是程式執行流的最小單元。一個標準的線程由線程ID，當前指令指針(PC)，寄存器集合和堆棧組成。另外，線程是進程中的一個實體，是被系統獨立調度和分派的基本單位，線程自己不擁有系統資源，只擁有一點在運行中必不可少的資源，但它可與同屬一個進程的其它線程共用進程所擁有的全部資源。一個線程可以創建和撤消另一個線程，同一進程中的多個線程之間可以併發執行。由於線程之間的相互制約，致使線程在運行中呈現出間斷性。線程也有就緒、阻塞和運行三種基本狀態。每一個程式都至少有一個線程，若程式只有一個線程，那就是程式本身。

　　線程是程式中一個單一的順序控制流程。在單個程式中同時運行多個線程完成不同的工作，稱為多線程。

　　在多線程OS中，通常是在一個進程中包括多個線程，每個線程都是作為利用CPU的基本單位，是花費最小開銷的實體。線程具有以下屬性：

　　1）輕型實體

　　線程中的實體基本上不擁有系統資源，只是有一點必不可少的、能保證獨立運行的資源，比如，在每個線程中都應具有一個用於控制線程運行的線程式控制制塊TCB，用於指示被執行指令序列的程式計數器、保留局部變數、少數狀態參數和返回地址等的一組寄存器和堆棧。

　　2）獨立調度和分派的基本單位。

　　在多線程OS中，線程是能獨立運行的基本單位，因而也是獨立調度和分派的基本單位。由於線程很“輕”，故線程的切換非常迅速且開銷小。

　　3）可併發執行。

　　在一個進程中的多個線程之間，可以併發執行，甚至允許在一個進程中所有線程都能併發執行；同樣，不同進程中的線程也能併發執行。

　　4）共用進程資源。

　　在同一進程中的各個線程，都可以共用該進程所擁有的資源，這首先表現在：所有線程都具有相同的地址空間（進程的地址空間），這意味著，線程可以訪問該地址空間的每一個虛地址；此外，還可以訪問進程所擁有的已打開文件、定時器、信號量機構等。

線程與進程的區別可以歸納為以下幾點：

　　1）地址空間和其它資源（如打開文件）：進程間相互獨立，同一進程的各線程間共用。某進程內的線程在其它進程不可見。

　　2）通信：進程間通信IPC，線程間可以直接讀寫進程數據段（如全局變數）來進行通信——需要進程同步和互斥手段的輔助，以保證數據的一致性。

　　3）調度和切換：線程上下文切換比進程上下文切換要快得多。

　　4）在多線程OS中，進程不是一個可執行的實體。