什么是进程？什么是线程？

进程：
进程是操作系统进行(cpu使用时间和内存空间等)资源分配的最小单位。每个正在执行的程序都是一个进程。每个进程都拥有独立的地址空间，所以一个进程的死亡不会对其他进程造成影响。

进程的生命周期：进程是程序的一次执行，系统会在程序运行时创建一个进程，为其分配地址空间后，将其放到进程就绪队列中(就绪状态，此过程受优先级的影响)，等待系统为其分配cpu使用时间，在进程获得cpu使用时间和其他资源后，就会开始执行(执行状态)，执行中的进程一旦收到资源等其他原因的影响，就会被挂起(堵塞状态)，直到被唤醒，然后会被放到就绪队列中等待，不会立即开始执行

进程的特征：

动态性：进程是程序的一次执行，于程序运行时被创建，执行完成后就会被撤销掉

并发性：宏观上所有进程都可以一起并发执行

独立性：进程是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统分配资源和调度的独立单位

异步性：由于进程之间的相互制约，进程会以一种不可预测的速度向前推进

线程：线程是操作系统进行(cpu使用时间和内存空间等)资源调度的最小单位。线程是进程的一个执行单位，一个进程可以有一个或多个线程，它们共用该进程的所有资源。线程没有独立的内存空间，一个线程的死亡就会造成整个进程的死亡。

并发执行的内幕：在表面上看，进程是可以同时执行的。但这其实是一个假象，进程是由cpu轮流执行的，因为一个cpu在一个时间段只能执行一个进程，操作系统会为每一个进程分配一段极端的cpu使用时间，这cpu在这个时间内中执行这个进程，下个时间段又会去执行另一个进程。造成同时执行不同进程这一假象的原因只不过是cpu的运行速度非常快，能在极短的时间内在不同进程之间进行切换（线程也是这个原理）

 

进程（process）和线程（thread）是操作系统的基本概念，但是它们比较抽象，不容易掌握。

最近，我读到一篇材料，发现有一个很好的类比，可以把它们解释地清晰易懂。

注：转发下面这篇材料请注明出处：http://www.ruanyifeng.com/blog/2013/04/processes_and_threads.html

1.

计算机的核心是CPU，它承担了所有的计算任务。它就像一座工厂，时刻在运行。

2.

假定工厂的电力有限，一次只能供给一个车间使用。也就是说，一个车间开工的时候，其他车间都必须停工。背后的含义就是，单个CPU一次只能运行一个任务。

3.

进程就好比工厂的车间，它代表CPU所能处理的单个任务。任一时刻，CPU总是运行一个进程，其他进程处于非运行状态。

4.

一个车间里，可以有很多工人。他们协同完成一个任务。

5.

线程就好比车间里的工人。一个进程可以包括多个线程。

6.

车间的空间是工人们共享的，比如许多房间是每个工人都可以进出的。这象征一个进程的内存空间是共享的，每个线程都可以使用这些共享内存。

7.

可是，每间房间的大小不同，有些房间最多只能容纳一个人，比如厕所。里面有人的时候，其他人就不能进去了。这代表一个线程使用某些共享内存时，其他线程必须等它结束，才能使用这一块内存。

8.

一个防止他人进入的简单方法，就是门口加一把锁。先到的人锁上门，后到的人看到上锁，就在门口排队，等锁打开再进去。这就叫"互斥锁"（Mutual exclusion，缩写 Mutex），防止多个线程同时读写某一块内存区域。

9.

还有些房间，可以同时容纳n个人，比如厨房。也就是说，如果人数大于n，多出来的人只能在外面等着。这好比某些内存区域，只能供给固定数目的线程使用。

10.

这时的解决方法，就是在门口挂n把钥匙。进去的人就取一把钥匙，出来时再把钥匙挂回原处。后到的人发现钥匙架空了，就知道必须在门口排队等着了。这种做法叫做"信号量"（Semaphore），用来保证多个线程不会互相冲突。

不难看出，mutex是semaphore的一种特殊情况（n=1时）。也就是说，完全可以用后者替代前者。但是，因为mutex较为简单，且效率高，所以在必须保证资源独占的情况下，还是采用这种设计。

11.

操作系统的设计，因此可以归结为三点：

（1）以多进程形式，允许多个任务同时运行；

（2）以多线程形式，允许单个任务分成不同的部分运行；

（3）提供协调机制，一方面防止进程之间和线程之间产生冲突，另一方面允许进程之间和线程之间共享资源。