114 線程的概述

1、線程概念的引入背景

1.1 進程

以前咱們已經瞭解了操做系統中進程的概念，程序並不能單獨運行，只有將程序裝載到內存中，系統爲它分配資源才能運行，而這種執行的程序就稱之爲進程。程序和進程的區別就在於：程序是指令的集合，它是進程運行的靜態描述文本；進程是程序的一次執行活動，屬於動態概念。在多道編程中，咱們容許多個程序同時加載到內存中，在操做系統的調度下，能夠實現併發地執行。這是這樣的設計，大大提升了CPU的利用率。進程的出現讓每一個用戶感受到本身獨享CPU，所以，進程就是爲了在CPU上實現多道編程而提出的。

1.2 有了進程爲何要有線程

進程有不少優勢，它提供了多道編程，讓咱們感受咱們每一個人都擁有本身的CPU和其餘資源，能夠提升計算機的利用率。不少人就不理解了，既然進程這麼優秀，爲何還要線程呢？其實，仔細觀察就會發現進程仍是有不少缺陷的，主要體如今兩點上：

• 進程只能在一個時間幹一件事，若是想同時幹兩件事或多件事，進程就無能爲力了。
• 進程在執行的過程當中若是阻塞，例如等待輸入，整個進程就會掛起，即便進程中有些工做不依賴於輸入的數據，也將沒法執行。

若是這兩個缺點理解比較困難的話，舉個現實的例子也許你就清楚了：若是把咱們上課的過程當作一個進程的話，那麼咱們要作的是耳朵聽老師講課，手上還要記筆記，腦子還要思考問題，這樣才能高效的完成聽課的任務。而若是隻提供進程這個機制的話，上面這三件事將不能同時執行，同一時間只能作一件事，聽的時候就不能記筆記，也不能用腦子思考，這是其一；若是老師在黑板上寫演算過程，咱們開始記筆記，而老師忽然有一步推不下去了，阻塞住了，他在那邊思考着，而咱們呢，也不能幹其餘事，即便你想趁此時思考一下剛纔沒聽懂的一個問題都不行，這是其二。

如今你應該明白了進程的缺陷了，而解決的辦法很簡單，咱們徹底可讓聽、寫、思三個獨立的過程，並行起來，這樣很明顯能夠提升聽課的效率。而實際的操做系統中，也一樣引入了這種相似的機制——線程。

1.3 線程的出現

60年代，在OS中能擁有資源和獨立運行的基本單位是進程，然而隨着計算機技術的發展，進程出現了不少弊端，一是因爲進程是資源擁有者，建立、撤消與切換存在較大的時空開銷，所以須要引入輕型進程；二是因爲對稱多處理機（SMP）出現，能夠知足多個運行單位，而多個進程並行開銷過大。

所以在80年代，出現了能獨立運行的基本單位——線程（Threads）。

注意：進程是資源分配的最小單位，線程是CPU調度的最小單位。每個進程中至少有一個線程。

2、初識線程

在操做系統中，每一個進程有一個地址空間，並且默認就有一個控制線程,cpu真正的執行單位是線程。

在工廠中, 每一個車間都有房子,並且每一個車間默認就有一條流水線.

2.1 形象比喻

操做系統 ===> 工廠

進程 ===> 車間

線程 ===> 流水線（啓動線程須要啓動電源也就是CPU）

cpu ===> 電源