進(jìn)程（process）和線程（thread）是操作系統(tǒng)的基本概念，但是比較抽象，不容易掌握。

上圖表明，一個(gè)程序要能夠運(yùn)行，必須獲得相應(yīng)的內(nèi)存等資源。

1.線程是進(jìn)程內(nèi)的一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的可執(zhí)行的單元。若把進(jìn)程稱為任務(wù)的話，那么線程則是應(yīng)用中的一個(gè)子任務(wù)的執(zhí)行。
2.由于線程是被調(diào)度的基本單元，而進(jìn)程不是調(diào)度單元。所以，每個(gè)進(jìn)程在創(chuàng)建時(shí)，至少需要同時(shí)為該進(jìn)程創(chuàng)建一個(gè)線程。即進(jìn)程中至少要有一個(gè)或一個(gè)以上的線程，否則該進(jìn)程無法被調(diào)度執(zhí)行。
3.進(jìn)程是被分配并擁有資源的基本單元。同一進(jìn)程內(nèi)的多個(gè)線程共享該進(jìn)程的資源，但線程并不擁有資源，只是使用他們。
4.線程是操作系統(tǒng)中基本調(diào)度單元，因此線程中應(yīng)包含有調(diào)度所需要的必要信息，且在生命周期中有狀態(tài)的變化。
5.由于共享資源【包括數(shù)據(jù)和文件】，所以線程間需要通信和同步機(jī)制，且需要時(shí)線程可以創(chuàng)建其他線程，但線程間不存在父子關(guān)系。

上述這段話的意思就是，CPU分配內(nèi)存等資源的時(shí)候是以進(jìn)程為單位（進(jìn)程控制塊PCB），線程沒有資格獲得資源，而真正執(zhí)行程序的時(shí)候是以線程為單位。我們知道，一個(gè)經(jīng)過編譯后裝入內(nèi)存準(zhǔn)備執(zhí)行的程序就是一個(gè)進(jìn)程。

所謂的調(diào)度，從CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來看，就是某個(gè)函數(shù)的入口地址裝入了PC寄存器，而這里的函數(shù)就是一個(gè)線程。

為了進(jìn)一步理解清楚進(jìn)程與線程間的資源分配關(guān)系，這里轉(zhuǎn)載一個(gè)關(guān)于它們之間區(qū)別的形象描述：

1.

計(jì)算機(jī)的核心是CPU，它承擔(dān)了所有的計(jì)算任務(wù)。它就像一座工廠，時(shí)刻在運(yùn)行。

2.假定工廠的電力有限，一次只能供給一個(gè)車間使用。也就是說，一個(gè)車間開工的時(shí)候，其他車間都必須停工。背后的含義就是，單個(gè)CPU一次只能運(yùn)行一個(gè)任務(wù)。

3.

進(jìn)程就好比工廠的車間，它代表CPU所能處理的單個(gè)任務(wù)。任一時(shí)刻，CPU總是運(yùn)行一個(gè)進(jìn)程，其他進(jìn)程處于非運(yùn)行狀態(tài)。

4.一個(gè)車間里，可以有很多工人。他們協(xié)同完成一個(gè)任務(wù)。

5.

線程就好比車間里的工人。一個(gè)進(jìn)程可以包括多個(gè)線程。

6.

車間的空間是工人們共享的，比如許多房間是每個(gè)工人都可以進(jìn)出的。這象征一個(gè)進(jìn)程的內(nèi)存空間是共享的，每個(gè)線程都可以使用這些共享內(nèi)存。

7.可是，每間房間的大小不同，有些房間最多只能容納一個(gè)人，比如廁所。里面有人的時(shí)候，其他人就不能進(jìn)去了。這代表一個(gè)線程使用某些共享內(nèi)存時(shí)，其他線程必須等它結(jié)束，才能使用這一塊內(nèi)存。

8.

一個(gè)防止他人進(jìn)入的簡單方法，就是門口加一把鎖。先到的人鎖上門，后到的人看到上鎖，就在門口排隊(duì)，等鎖打開再進(jìn)去。這就叫"互斥鎖"（Mutual exclusion，縮寫 Mutex），防止多個(gè)線程同時(shí)讀寫某一塊內(nèi)存區(qū)域。

9.還有些房間，可以同時(shí)容納n個(gè)人，比如廚房。也就是說，如果人數(shù)大于n，多出來的人只能在外面等著。這好比某些內(nèi)存區(qū)域，只能供給固定數(shù)目的線程使用。

10.

這時(shí)的解決方法，就是在門口掛n把鑰匙。進(jìn)去的人就取一把鑰匙，出來時(shí)再把鑰匙掛回原處。后到的人發(fā)現(xiàn)鑰匙架空了，就知道必須在門口排隊(duì)等著了。這種做法叫做"信號(hào)量"（Semaphore），用來保證多個(gè)線程不會(huì)互相沖突。

不難看出，mutex是semaphore的一種特殊情況（n=1時(shí)）。也就是說，完全可以用后者替代前者。但是，因?yàn)閙utex較為簡單，且效率高，所以在必須保證資源獨(dú)占的情況下，還是采用這種設(shè)計(jì)。

11.操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，因此可以歸結(jié)為三點(diǎn)：

（1）以多進(jìn)程形式，允許多個(gè)任務(wù)同時(shí)運(yùn)行；

（2）以多線程形式，允許單個(gè)任務(wù)分成不同的部分運(yùn)行；

（3）提供協(xié)調(diào)機(jī)制，一方面防止進(jìn)程之間和線程之間產(chǎn)生沖突，另一方面允許進(jìn)程之間和線程之間共享資源。

再看看創(chuàng)建一個(gè)線程時(shí)候的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

可以看到，每個(gè)被創(chuàng)建的線程都有自己的名字、參數(shù)和入口地址，和通常的函數(shù)是一樣的。

下面引述一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的例子做進(jìn)一步的闡述：

從這個(gè)程序本身及其運(yùn)行結(jié)果我們可以看到，線程由主函數(shù)創(chuàng)建，但同時(shí)主函數(shù)本身也是一個(gè)線程，它與被自己創(chuàng)建的線程一起參與被CPU調(diào)度執(zhí)行的過程，而這種調(diào)度是一種隨機(jī)的過程，這一點(diǎn)從程序的運(yùn)行結(jié)果可以看出來。

再看一下線程調(diào)度的大概過程：

從圖中可以看出，每個(gè)線程都有不同的狀態(tài)，什么時(shí)候哪個(gè)線程獲得執(zhí)行權(quán)是一個(gè)隨機(jī)的過程，這其中的實(shí)現(xiàn)機(jī)制我們不必要去管，也許是通過一個(gè)隨機(jī)數(shù)實(shí)現(xiàn)，我們這里關(guān)注的是

CPU的調(diào)度對(duì)象是線程而不是進(jìn)程。

簡單總結(jié)：

1：進(jìn)程是資源的分配對(duì)象，而線程是調(diào)度對(duì)象。

2：一個(gè)進(jìn)程中可以有若干個(gè)線程。

3：程序中的主函數(shù)也是一個(gè)線程，它與被它創(chuàng)建的線程一樣，平等地參與被CPU的調(diào)度過程。

4：線程本身沒有資源擁有權(quán)，只能和其它線程共享進(jìn)程資源。