进程与线程

不时回到根源，重新看一看那些基本概念是很有意思的。看得足够仔细，总能对这些已知概念产生新的想法，像是从老朋友身上发现以前不知道的一面。这个过程似乎是没有止境的，如同分形，不管尺度放大多少倍，总能看到一样的图形。最近的机缘是看到进程和线程的概念。

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进程

进程是对一个独立运行程序的抽象。写一个最基本的C语言hello world代码，编译后在终端里运行这个程序，操作系统就多了一进程; 程序结束，对应的进程也在操作系统中终止了。
但是，既然已经有了程序的概念，又为何多此一举再弄出进程的概念?不妨将应用程序（Application）、源码（Code）、进程（Process）三个概念进行对比。应用程序是一个面向用户的概念，是辅助或代替用户完成某种工作，服务用户，娱乐用户的东西;用户点击图标启动它，用手指、鼠标、键盘控制它。源码是面向程序员的概念，是控制计算机实现应用程序的一系列指令; 它的指令可能是在屏幕上画一个框，或者是一种算法的逻辑。进程是面向操作系统的概念，抽象地描述一个程序; 一切是为了实现多任务，将CPU和内存等资源分配给多个不同的程序; 快速地在不同程序之间切换，一会执行这个程序，一会执行另一个程序; 如些一来，即使一个单核单线程的CPU，也能给人它在同时处理多个程序的错觉。
用进程描述一个程序，操作系统为进程定义了内存空间、外部资源描述、安全信息描述和进程状态描述等。内存空间存储着代码和数据，后者分布在栈与堆中; 随着程序的运行，当前运行指令的指针不段更新，数据也时时发生变化。外部资源包括文件描述符，套接字，信号量等; 这些在程序本身的状态数据中己经存在，又为何非得单独列出?因为这些资源的生成、运行和管理有赖于操作系统，存在于程序状态里的资源信息很难为操作系统所使用。安全信息有进程的拥有者及权限等信息。

线程

进程是一个独立的存在，运行时它像独占着计算资源。独立性使它简单。编程时，进程不是一个特别需要关心的慨念，除了需要进程间通信的场景。
进程实现了计算机同时运行多个程序，线程对进程的进一步发展，使一个程序同时运行多个任务。线程的实现可以在操作系统的内核之中，也可以在用户空间进行实现;前者为核线程，后者为用户线程。
对于核线程，与进程之间的独立性不同，属于同一进程的多个线程之间是有密切关系的。它们执行内存中同一份代码，共享着全局数据空间，使用相同的堆，但具有各自的栈。它们共享着外部资源和安全描述，但有不同的运行状态描述。进程是操作系统分配计算资源的最小单位，线程是其调度的最小单位。对于用户线程，调度可分为两层，首先操作系统调度分配出一段CPU时间，然后用户层另一个调度器再进行调度，将CPU时间再分配给多个用户线程。
线程之间共享资源，方便了线程间通信过程，加快了线程间的调度。一个线程想获得另一个线程的信息，只需调用相应内存即可，无须其他通信手段。问题是，这块共同调用的内存要作特殊处理，保证共一时刻只有一个线程对其执行读写操作，称之为同步; 否则，内存里信息可能发生混乱，导致程序出现不可遇料的行为。线程同步是多线程编程最重要且最难的部分，难在同步问题的出现有不确定性，表现出的症状不同，难以重现。
对于单核单线程处理器，同一时刻处理器内只处理一个线程代码;对于单核多线程处理器，不同线程被调度到不同处理线程同时处理; 对于多核多线程处理器呢？

其他

线程不是唯一一种程序同时处理多个任务的方法，比如基于事件的编程也实现多任务。不同方法之间不是相互独立的，可作混合实现。总之，理论的分类研究和现实的具体实际不同。