不同角度来剖析进程

• 百科给出的概念：
  https://baike.baidu.com/item/%E8%BF%9B%E7%A8%8B/382503?fr=aladdin

• 通过操作系统角度去理解进程：
  http://blog.csdn.net/ching_zhi/article/details/53819099

• 通过CPU的角度去解释进程、线程的区别：
  https://www.zhihu.com/question/25532384/answer/81152571
  http://blog.csdn.net/luoweifu/article/details/46595285

• 通过一个工厂实例的角度去解释进程、线程的区别：
  http://www.ruanyifeng.com/blog/2013/04/processes_and_threads.html

• 进程内存分配模型：
  https://www.cnblogs.com/tiankong101/p/4229584.html

• 进程、线程的概括性总结：
  http://www.jianshu.com/p/aecff59430fa

• 对计算机系统的概述
  http://www.360doc.com/content/16/0307/00/30119560_540088282.shtml

通过cpu角度去理解进程的概念：

进程和线程都是一个时间段的描述，是对CPU工作时间段的一个描述。

下面细说背景：

CPU+RAM+各种资源（比如显卡，光驱，键盘，GPS, 等等外设）构成我们的电脑，但是电脑的运行，实际就是CPU和相关寄存器以及RAM之间的事情。

一个最最基础的事实：

CPU太快，太快，太快了，寄存器仅仅能够追的上他的脚步，RAM和别的挂在各总线上的设备完全是望其项背。那当多个任务要执行的时候怎么办呢？轮流着来?或者谁优先级高谁来？不管怎么样的策略，一句话就是在CPU看来就轮流着来。

一个必须知道的事实：

执行一段程序代码，实现一个功能的过程介绍 ，当得到CPU的时候，相关的资源必须也已经就位，就是显卡啊，GPS啊什么的必须就位，然后CPU开始执行。这里除了CPU以外所有的就构成了这个程序的执行环境，也就是我们所定义的程序上下文。当这个程序执行完了，或者分配给他的CPU执行时间用完了，那它就要被切换出去，等待下一次CPU的临幸。在被切换出去的最后一步工作就是保存程序上下文，因为这个是下次他被CPU临幸的运行环境，必须保存。

串联起来的事实：

前面讲过在CPU看来所有的任务都是一个一个的轮流执行的，具体的轮流方法就是：先加载程序A的上下文，然后开始执行A，保存程序A的上下文，调入下一个要执行的程序B的程序上下文，然后开始执行B,保存程序B的上下文。。。。

========= 重要的东西出现了========

进程和线程就是这样的背景出来的，两个名词不过是对应的CPU时间段的描述，名词就是这样的功能。

进程就是包换上下文切换的程序执行时间总和 = CPU加载上下文+CPU执行+CPU保存上下文线程是什么呢？

进程的颗粒度太大，每次都要有上下的调入，保存，调出。如果我们把进程比喻为一个运行在电脑上的软件，那么一个软件的执行不可能是一条逻辑执行的，必定有多个分支和多个程序段，就好比要实现程序A，实际分成 a，b，c等多个块组合而成。那么这里具体的执行就可能变成：

程序A得到CPU =》CPU加载上下文，开始执行程序A的a小段，然后执行A的b小段，然后再执行A的c小段，最后CPU保存A的上下文。这里a，b，c的执行是共享了A的上下文，CPU在执行的时候没有进行上下文切换的。

这里的a，b，c就是线程，也就是说线程是共享了进程的上下文环境，的更为细小的CPU时间段。到此全文结束，

再一个总结：进程和线程都是一个时间段的描述，是CPU工作时间段的描述，不过是颗粒大小不同。

并发的本质：是在时间上重叠的多个逻辑流，也就是说同时运行的多个逻辑流。

关于进程和线程，大家总是说的一句话是“进程是操作系统分配资源的最小单元，线程是操作系统调度的最小单元”。这句话理论上没问题，我们来看看什么是所谓的“资源”呢。

什么是计算机资源

经典的冯诺依曼结构把计算机系统抽象成 CPU + 存储器 + IO，那么计算机资源无非就两种：

1. 计算资源
2. 存储资源

CPU是计算单元，单纯从CPU的角度来说它是一个黑盒，它只对输入的指令和数据进行计算，然后输出结果，它不负责管理计算哪些”指令和数据“。 换句话说CPU只提供了计算能力，但是不负责分配计算资源。

计算资源是操作系统来分配的，也就是常说的操作系统的调度模块，由操作系统按照一定的规则来分配什么时候由谁来获得CPU的计算资源，比如分时间片

存储资源就是内存，磁盘这些存储设备的资源。在这篇计算机底层知识拾遗（一）理解虚拟内存机制 我们说了操作系统使用了虚拟内存机制来管理存储器，从缓存原理的角度来说，把内存作为磁盘的缓存。进程是面向磁盘的，为什么这么说呢，进程表示一个运行的程序，程序的代码段，数据段这些都是存放在磁盘中的，在运行时加载到内存中。所以虚拟内存面向的是磁盘，虚拟页是对磁盘文件的分配，然后被缓存到物理内存的物理页中。

所以存储资源是操作系统由虚拟内存机制来管理和分配的。进程应该是操作系统分配存储资源的最小单元。

再来看看线程，理论上说Linux内核是没有线程这个概念的，只有内核调度实体(Kernal Scheduling Entry， KSE)这个概念。Linux的线程本质上是一种轻量级的进程，是通过clone系统调用来创建的。何谓“轻量级”会在后面细说。进程是一种KSE，线程也是一种KSE。所以“线程是操作系统调度的最小单元”这句话没问题。