進(jìn)程與線程的概念經(jīng)常遇到誓篱，雖然腦海里是知道怎么回事，編程開發(fā)也能寫出多進(jìn)程凯楔、多線程的程序窜骄，但是對(duì)于理論上的描述一直不是很明確，今日閑暇摆屯，找到了以前的書籍邻遏，好好的看了一遍，記錄下進(jìn)程鸥拧、線程簡單的理論概念党远。
操作系統(tǒng)的教材里面進(jìn)程一章的內(nèi)容還是很多的，描述的相當(dāng)詳細(xì)富弦，但是對(duì)于開發(fā)者而言沟娱，知道其核心的概念即可解答常見的進(jìn)程相關(guān)的問題，如果需要深究的腕柜，再去翻閱文獻(xiàn)也是可以的济似。
1矫废、進(jìn)程的定義
進(jìn)程的實(shí)體是由：程序段、相關(guān)的數(shù)據(jù)段和PCB三部分構(gòu)成的砰蠢。其中蓖扑，進(jìn)程實(shí)體其實(shí)就是我們常說的進(jìn)程，因此台舱，創(chuàng)建進(jìn)程律杠，其實(shí)就是創(chuàng)建進(jìn)程實(shí)體中的PCB，撤消進(jìn)程也就是撤消進(jìn)程的PCB竞惋。
歸結(jié)一下常見的進(jìn)程的定義：
（1）進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行
（2）進(jìn)程是具有獨(dú)立功能的程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集合上運(yùn)行的過程柜去，它是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單元。
（3）進(jìn)程是一個(gè)程序及其數(shù)據(jù)在處理機(jī)上順序執(zhí)行時(shí)所發(fā)生的活動(dòng)拆宛。
這里順便介紹一下進(jìn)程和程序的區(qū)別：
（1）程序是永存的嗓奢；進(jìn)程是暫時(shí)的，是程序在數(shù)據(jù)集上的一次執(zhí)行浑厚，有創(chuàng)建有撤銷股耽，存在是暫時(shí)的；
（2）程序是靜態(tài)的觀念钳幅，進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的觀念物蝙；
（3）進(jìn)程具有并發(fā)性，而程序沒有贡这；
（4）進(jìn)程是競爭計(jì)算機(jī)資源的基本單位茬末，程序不是。
（5）進(jìn)程和程序不是一一對(duì)應(yīng)的： 一個(gè)程序可對(duì)應(yīng)多個(gè)進(jìn)程即多個(gè)進(jìn)程可執(zhí)行同一程序盖矫； 一個(gè)進(jìn)程可以執(zhí)行一個(gè)或幾個(gè)程序
進(jìn)程和程序是兩個(gè)截然不同的概念，除了進(jìn)程具有程序所沒有的PCB結(jié)構(gòu)外击奶，還具有一下特征：
（1）動(dòng)態(tài)性
（2）并發(fā)性
（3）獨(dú)立性
（4）異步性
2辈双、進(jìn)程的狀態(tài)
進(jìn)程一般具備三種狀態(tài)：
（1）就緒態(tài)。即進(jìn)程處于準(zhǔn)備好運(yùn)行的狀態(tài)柜砾，進(jìn)程已分配到除CPU以外的所有資源
（2）執(zhí)行態(tài)湃望，進(jìn)程已獲得CPU，其程序正在執(zhí)行的狀態(tài)
（3）阻塞態(tài)痰驱，正在執(zhí)行的進(jìn)程由于發(fā)生某事件（如IO請(qǐng)求等）暫時(shí)無法繼續(xù)執(zhí)行時(shí)的狀態(tài)
狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：
圖中的創(chuàng)建狀態(tài)和退出是進(jìn)程的開始和終止這里不再解釋证芭。
3、進(jìn)程的PCB
OS為每個(gè)進(jìn)程專門定義了一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)--進(jìn)程控制塊（Process Control Block）PCB担映，用于描述進(jìn)程的當(dāng)前情況以及管理進(jìn)程運(yùn)行的全部信息废士，是OS最重要的記錄型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，線程與之相對(duì)的是TCB（下文介紹）蝇完。
PCB的作用：
（1）作為獨(dú)立運(yùn)行基本單位的標(biāo)志官硝。當(dāng)一個(gè)程序（含數(shù)據(jù)）配置了PCB后矗蕊，就表示它是一個(gè)能在多道程序環(huán)境下獨(dú)立運(yùn)行的、合法的基本單位氢架。當(dāng)系統(tǒng)創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程時(shí)傻咖，就為它創(chuàng)建了一個(gè)PCB，進(jìn)程結(jié)束時(shí)又回收其PCB岖研，進(jìn)程于是也隨之消滅卿操，即系統(tǒng)是通過PCB感知進(jìn)程的存在的。
（2）能實(shí)現(xiàn)間斷性運(yùn)行方式孙援。當(dāng)進(jìn)程因阻塞而暫停運(yùn)行時(shí)害淤，可以將CPU現(xiàn)場信息等保存在PCB中，供該進(jìn)程再次被調(diào)度時(shí)恢復(fù)現(xiàn)場使用赃磨。
（3）提供進(jìn)程管理所需要的信息筝家。
（4）提供進(jìn)程調(diào)度所需要的信息。
（5）實(shí)現(xiàn)與其他進(jìn)程的同步與通信
4邻辉、線程的定義
線程溪王，有時(shí)被稱為輕量級(jí)進(jìn)程(Lightweight Process，LWP）值骇，是程序執(zhí)行流的最小單元莹菱。
一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的線程由線程ID，當(dāng)前指令[指針]吱瘩，[寄存器]集合和[堆棧]組成道伟。
另外，線程是進(jìn)程中的一個(gè)實(shí)體使碾，是被系統(tǒng)獨(dú)立調(diào)度和分派的基本單位蜜徽，線程自己不擁有系統(tǒng)資源，只擁有一點(diǎn)兒在運(yùn)行中必不可少的資源票摇，但它可與同屬一個(gè)進(jìn)程的其它線程共享進(jìn)程所擁有的全部資源拘鞋。
和進(jìn)程一樣，線程同樣有三種狀態(tài)：執(zhí)行狀態(tài)矢门、就緒狀態(tài)盆色、阻塞狀態(tài)，線程之間的轉(zhuǎn)換與進(jìn)程一樣的祟剔，這里不再贅述隔躲。
系統(tǒng)同樣為線程分配了一個(gè)線程控制塊TCB，將所有用于控制和管理線程的信息記錄在線程控制塊中物延，TCB通常包括：
（1）線程標(biāo)示符 （2）一組寄存器 （3）線程運(yùn)行狀態(tài) （4）優(yōu)先級(jí) （5）線程專有存儲(chǔ)區(qū) （6）信號(hào)屏蔽
5宣旱、線程與進(jìn)程的區(qū)別
進(jìn)程是資源分配的基本單位。所有與該進(jìn)程有關(guān)的資源教届，都被記錄在進(jìn)程控制塊PCB中响鹃，以表示該進(jìn)程擁有這些資源或正在使用它們驾霜。
另外，進(jìn)程也是搶占處理機(jī)的調(diào)度單位买置，它擁有一個(gè)完整的虛擬地址空間粪糙。當(dāng)進(jìn)程發(fā)生調(diào)度時(shí)，不同的進(jìn)程擁有不同的虛擬地址空間忿项，而同一進(jìn)程內(nèi)的不同線程共享同一地址空間蓉冈。
與進(jìn)程相對(duì)應(yīng)，線程與資源分配無關(guān)轩触，
它屬于某一個(gè)進(jìn)程寞酿，
并與進(jìn)程內(nèi)的其他線程一起共享進(jìn)程的資源。
線程只由相關(guān)堆棧（系統(tǒng)椡阎或用戶棧）寄存器和線程控制表TCB組成伐弹。寄存器可被用來存儲(chǔ)線程內(nèi)的局部變量，但不能存儲(chǔ)其他線程的相關(guān)變量榨为。
通常在一個(gè)進(jìn)程中可以包含若干個(gè)線程惨好，它們可以利用進(jìn)程所擁有的資源。在引入線程的操作系統(tǒng)中随闺，通常都是把進(jìn)程作為分配資源的基本單位日川，而把線程作為獨(dú)立運(yùn)行和獨(dú)立調(diào)度的基本單位。
由于線程比進(jìn)程更小矩乐，基本上不擁有系統(tǒng)資源龄句，故對(duì)它的調(diào)度所付出的開銷就會(huì)小得多，能更高效的提高系統(tǒng)內(nèi)多個(gè)程序間并發(fā)執(zhí)行的程度散罕，從而顯著提高系統(tǒng)資源的利用率和吞吐量分歇。
因而近年來推出的通用操作系統(tǒng)都引入了線程，以便進(jìn)一步提高系統(tǒng)的并發(fā)性欧漱，并把它視為現(xiàn)代操作系統(tǒng)的一個(gè)重要指標(biāo)卿樱。
線程與進(jìn)程的區(qū)別可以歸納為以下4點(diǎn)：
1）地址空間和其它資源（如打開文件）：進(jìn)程間相互獨(dú)立，同一進(jìn)程的各線程間共享硫椰。某進(jìn)程內(nèi)的線程在其它進(jìn)程不可見。
2）通信：進(jìn)程間通信萨蚕，IPC靶草，線程間可以直接讀寫進(jìn)程數(shù)據(jù)段（如全局變量）來進(jìn)行通信——需要進(jìn)程同步和互斥手段的輔助，以保證數(shù)據(jù)的一致性岳遥。
3）調(diào)度和切換：線程上下文切換比進(jìn)程上下文切換要快得多奕翔。
4）在多線程OS中，進(jìn)程不是一個(gè)可執(zhí)行的實(shí)體浩蓉。
關(guān)于線程和進(jìn)程的概念簡單介紹到這里派继，有個(gè)基本的認(rèn)識(shí)即可宾袜。
歡迎大家評(píng)論一起交流。
