程序并不能單獨(dú)執(zhí)行玻蝌，只有將程序加載到內(nèi)存中扒寄，系統(tǒng)為他分配資源后才能夠執(zhí)行或杠，這種執(zhí)行的程序稱之為進(jìn)程哪怔，也就是說進(jìn)程是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位，每個(gè)進(jìn)程都有自己?jiǎn)为?dú)的地址空間向抢。所以說程序與進(jìn)程的區(qū)別在于认境，程序是指令的集合，是進(jìn)程運(yùn)行的靜態(tài)描述文本挟鸠，而進(jìn)程則是程序在系統(tǒng)上順序執(zhí)行時(shí)的動(dòng)態(tài)活動(dòng)叉信。

但是進(jìn)程存在著很多缺陷，主要集中在兩點(diǎn)：?

(1).進(jìn)程只能在同一時(shí)間干一件事情艘希，如果想同時(shí)干兩件事或多件事情硼身，進(jìn)程就無能為力了。?

(2).進(jìn)程在執(zhí)行的過程中如果由于某種原因阻塞了覆享，例如等待輸入佳遂，整個(gè)進(jìn)程就會(huì)掛起，其他與輸入無關(guān)的工作也必須等待輸入結(jié)束后才能順序執(zhí)行撒顿。

為了解決上述兩點(diǎn)缺陷丑罪，引入了線程這個(gè)概念。

線程是進(jìn)程的一個(gè)實(shí)體,也是CPU調(diào)度和分派的基本單位,它是比進(jìn)程更小的能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，有時(shí)又被稱為輕權(quán)進(jìn)程或輕量級(jí)進(jìn)程吩屹，相對(duì)進(jìn)程而言跪另，線程是一個(gè)更加接近于執(zhí)行體的概念，進(jìn)程在執(zhí)行過程中擁有獨(dú)立的內(nèi)存單元煤搜，而線程自己基本上不擁有系統(tǒng)資源免绿，也沒有自己的地址空間，只擁有一點(diǎn)在運(yùn)行中必不可少的資源(如程序計(jì)數(shù)器,一組寄存器和棧),線程的改變只代表了 CPU 執(zhí)行過程的改變擦盾，而沒有發(fā)生進(jìn)程所擁有的資源變化嘲驾。除了CPU 之外，計(jì)算機(jī)內(nèi)的軟硬件資源的分配與線程無關(guān)厌衙，但是它可與同屬一個(gè)進(jìn)程的其他的線程共享進(jìn)程所擁有的全部資源距淫。

進(jìn)程和線程的主要差別在于操作系統(tǒng)并沒有將多個(gè)線程看作多個(gè)獨(dú)立的應(yīng)用，來實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的調(diào)度和管理以及資源分配婶希。進(jìn)程有獨(dú)立的地址空間，一個(gè)進(jìn)程崩潰后蓬衡，在保護(hù)模式下不會(huì)對(duì)其它進(jìn)程產(chǎn)生影響喻杈，而線程只是一個(gè)進(jìn)程中的不同執(zhí)行路徑。線程有自己的堆棧和局部變量狰晚，但線程之間沒有單獨(dú)的地址空間筒饰，一個(gè)線程死掉就等于整個(gè)進(jìn)程死掉，所以多進(jìn)程的程序要比多線程的程序健壯壁晒，但在進(jìn)程切換時(shí)瓷们，耗費(fèi)資源較大，效率要差一些秒咐，對(duì)于一些要求同時(shí)進(jìn)行并且又要共享某些變量的并發(fā)操作谬晕，只能用線程，不能用進(jìn)程携取，每個(gè)獨(dú)立的線程有一個(gè)程序運(yùn)行的入口攒钳、順序執(zhí)行序列和程序的出口，但是線程不能夠獨(dú)立執(zhí)行雷滋，必須依存在應(yīng)用程序中不撑，由應(yīng)用程序提供多個(gè)線程執(zhí)行控制。

最后附一篇材料晤斩，以圖的方式將進(jìn)程和線程做了很好的類比：

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

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

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

一個(gè)車間里榕吼，可以有很多工人饿序。他們協(xié)同完成一個(gè)任務(wù)。

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

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)出的顽素。這象征一個(gè)進(jìn)程的內(nèi)存空間是共享的咽弦，每個(gè)線程都可以使用這些共享內(nèi)存。

可是胁出，每間房間的大小不同型型，有些房間最多只能容納一個(gè)人，比如廁所全蝶。里面有人的時(shí)候闹蒜，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)抑淫，其他線程必須等它結(jié)束绷落，才能使用這一塊內(nèi)存。

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

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

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

不難看出届搁，mutex是semaphore的一種特殊情況（n=1時(shí)）缘薛。也就是說，完全可以用后者替代前者卡睦。但是掩宜，因?yàn)閙utex較為簡(jiǎn)單，且效率高么翰，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)辽旋。

操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)浩嫌，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)行补胚；?

（2）以多線程形式码耐，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)制溶其，一方面防止進(jìn)程之間和線程之間產(chǎn)生沖突骚腥，另一方面允許進(jìn)程之間和線程之間共享資源。