在現在的軟件編程中，不可避免的會用到多線程或者其他方式來實現異步的目的，那么，線程是個什么東西，如何使用？這些都是需要去學習與摸索的東西。不過在學習線程之前，還是有一些知識需要掌握的，雖說都是書本上的東西，但是還是對線程的學習有一定的作用的。

進程

　目的

　　現在的計算機存在很多的操作系統（OS），大部分操作系統都是實時操作系統，可以實時的響應用戶的操作，它們往往都有共同的基本特征：并發、共享和虛擬，進程的產生于并發、共享有很大的聯系。

　　操作系統可以“同時”運行著很多的程序，并且很多程序有可能會有通訊、共同使用某些I\O設備，比如打印機之類的，這些都是操作系統為我們提供的諸多便利，但是實際上CPU在同一時刻只能處理一道程序，但是操作系統卻實現了程序并發的特征，這是因為在微觀上是因為多個程序交替使用CPU和其他資源；但是在多道程序環境下，程序之間將會失去封閉性，并具有間斷性及不可再現性，為了能夠更好的實現并發特征，引入了進程這一概念。每個進程通過一種時間片輪轉調度算法來進行調度，分配運行時間片，在時間片內可以使用CPU或是其他資源，由于時間片非常短暫，用戶感覺不到進程之間的切換。

　　注意：在多處理機上，每個處理機可以處理不同的程序，可以說是真正的并發。

　定義

　　從不同的角度，進程可以有不同的定義，比較典型的定義有：

　　1、進程是程序的一次執行過程。

　　2、進程是一個程序及其數據在處理機上順序執行時所發生的活動。

　　3、進程是具有獨立功能的程序在一個數據集上運行的過程，是操作系統進行資源分配和調度的一個獨立單位。

　組成

　　PCB：進程控制塊，為了使參與并發執行的程序（含數據）能夠獨立的運行，更好的并發且不會沖突，于必須給進程配置一個專門的數據結構，操作系統利用PCB來控制和管理進程，PCB是進程的唯一標識。

　　程序段：程序段就是能被進程調度程序調度到CPU執行的程序代碼段，注意程序是固定的，可以被多個進程共享，就是說多個進程可以運行同一段程序。

　　數據段：一個進程的數據段，可以是進程對應的程序加工處理的原始數據，也可以是程序執行時產生的中間或最終結果。

　　由PCB、程序段和數據段三部分構成了進程映像，進程的創建就是創建進程映像中的PCB，進程的撤銷就是撤銷進程的PCB。在引入進程映像的概念后，可以把傳統操作系統中的進程定義為：進程是進程映像的運行過程，是系統進行資源分配和調度的一個獨立單位。進程是動態的，而進程映像是靜態的。

　狀態

　　進程存在5種狀態，分別是創建、就緒、運行、阻塞和終止，而進程大部分時間是在就緒、阻塞和終止三個狀態下切換。
　　　　　　　　　　　　　

　　進程的切換：進程切換就是處理機（CPU）從一個進程的運行轉到另一個進程上，進程的運行環境發生了實質性的變化：

　　1、保存CPU上下文，包括程序計數器和其他寄存器；

　　2、更新PCB信息；

　　3、把進程的PCB移入相應的隊列，比如就緒或者等待隊列；

　　4、選擇另一個進程運行，更新其PCB；

　　5、更新內存管理的數據結構；

　　6、恢復CPU上下文信息。

線程 

　　我們從上面簡單的回顧了一下進程的基本知識，當然，進程還有很多知識點沒有介紹到，因為本人能力有限，就不更多的介紹了。下面開始回顧線程的基本知識：

　目的

　　進程的引入是為了解決操作系統實現多個程序并發執行，進程的出現使各個程序在并發執行具有良好的封閉性，在進程切換的時候總會消耗一些資源，有一定量的時空消耗，但是隨著軟件復雜度提升，進程所占用的資源也會變多，在進程切換時需要付出更多的時空開銷！于是為了減小程序在并發執行時所付出的時空開銷，提升操作系統的并發性能，便引入了線程的概念。

　定義

　　對于線程的最直接理解就是：輕量級進程，它是一個基本的CPU執行單元，由線程ID、程序計數器、寄存器集合和堆棧組成；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，只擁有一些在運行中必不可少的資源，但是可以與同一進程下的線程共享進程的全部資源。

　　引入線程之后，進程的內涵發生了變化，進程只作為除CPU以外系統資源的分配單元，線程則作為CPU的分配單元，進程內線程切換時不會引起進程切換，減少時空開銷。

　與進程的比較

 　　1、調度：在傳統的操作系統中，擁有資源和獨立調度的基本單位都是進程，在引入線程之后，線程則變為獨立調用的基本單位，進程則是擁有資源 的基本單位；同一進程內線程切換不會引起進程的切換，但是不同進程間的線程切換則會引起進程的切換。

　　2、擁有資源：進程是擁有資源的基本單位，而線程不擁有系統資源（除一些必不可少的資源），但是線程可以使用其進程的資源。

　　3、系統開銷：由于線程并不擁有系統資源，所以同一進程下線程在被調度到CPU執行時，只需保存和設置少量寄存器內容，而無需保存、更新進程在CPU運行的環境，所付出的時空開銷相對變得更少。

　　4、并發性：在引入線程的操作系統中，由于線程不論在創建、撤銷或者在調度切換時時空消耗更低，且進程間的線程切換也不會引起進程的切換，所以在整體的并發性能上，引入線程的操作系統吞吐量更高。

總結

　　進程：計算機的CPU在同一時刻只有一道程序運行，且CPU是高速的，若是CPU等待程序的其他資源就緒，就會造成CPU的性能浪費，若是并發執行程序，在等待當前程序的其他資源就緒時，先去運行別的程序，就可以盡量減少CPU性能的浪費；這時引入了進程的概念，且CPU是以時間片調度的方式運行進程，進程的出現使得多到程序并發執行具有良好的封閉性和可控，使得操作系統擁有可控、穩定的并發性能。

　　線程：進程作為系統資源和調度的基本單元本身是沒什么問題，但是隨著程序的日漸復雜，進程所擁有的資源變多，在進程被調度到CPU進行切換時，CPU需要保存當前進程的運行環境和設置要執行進程的運行環境，這里所付出的時空開銷會越來越大；為了減少在調度時的開銷，引入了更輕量的進程-線程，這時進程不再作為調度的基本單元，線程變為調度的基本單元，線程在進行切換要比進程的切換的開銷小很多，這時操作系統的并發性能能夠得到更良好的應用。

　　總結的知識點不是很多，深一層的運行機制、數據結構和調度算法等，因本人知識限制都沒有涉及到，這里還需要后續的學習。