從一切皆數據與計算的角度，理解進程與線程

一切皆數據和對數據的操做（計算）

如下是思考意識流。

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「進程和線程是什麼？」，這是一個常見的程序員校招面試題，簡單的回答是：線程是進程的一個實體，是 CPU 調度的基本執行單元，但線程不擁有資源。進程包含若干線程和資源（數據），一個進程至少有一個線程。

但總以爲這個解釋缺點味道。一天想到馮洛伊曼結構，對什麼是進程和線程，有了另外一個解釋角度，以爲頗有趣。

如今的主流計算機結構都是馮洛伊曼結構，這個結構有兩個最基本的抽象，就是數據和計算（對數據的操做），
CPU/GPU 負責計算，內存/磁盤 負責存儲數據，IO 設備（鍵盤，鼠標，網卡，顯示器，打印機等等）負責傳輸和展現數據。

回到進程與線程，首先，進程與線程，是哪一個層級的概念？CPU並無這個概念，進程和線程是操做系統層級的概念。
並且是操做系統的內核態概念，進程和線程，是兩個操做系統內核對象。

什麼是「內核」？什麼是「對象」？

回到一切皆數據與計算的角度，「對象」也是一種「數據」，是操做系統用於描述特定行爲和內容的一種抽象。好比，Windows的線程對象的數據結構（數據結構：數據長什麼樣子）是這樣：

上圖引用自：Windows 進程與線程管理 - 知乎

那什麼是內核？就是：這裏的事情由操做系統說了算（定義對數據的操做範圍），其它的程序無權過問，操做系統只提供特定的 API 供外界（用戶態程序）調用。

再看 「線程是 CPU 調度的基本執行單元」 這句話，其實就有問題了，調度線程的，不是 CPU，而是操做系統，操做系統根據必定的規則（好比時間分片輪轉）來讓 CPU 執行線程中包含的指令。

補充回答 「進程和線程是什麼？」 這個問題：
進程和線程是操做系統層面的概念，本質上就是兩個操做系統內核對象：即操做系統定義的兩個數據結構，操做系統經過這兩個數據結構，來管理程序的運行。

（1）以多進程形式，容許多個任務同時運行；
（2）以多線程形式，容許單個任務分紅不一樣的部分運行；
（3）提供協調機制，一方面防止進程之間和線程之間產生衝突，另外一方面容許進程之間和線程之間共享資源。

這三點直接引用自：進程與線程的一個簡單解釋 - 阮一峯的網絡日誌

再回到一切皆數據與計算，會發現計算機世界全部事情均可以放在這個模型下思考。

除了上面提到的對硬件設備的分類，還有：
主板上爲何要分控制總線，數據總線和地址總線；控制總線對應計算（對數據的操做），數據總線對應了數據自己，地址總線肯定應該操做哪裏的數據。
全部的雲端產品，基本上分爲雲計算相關和雲存儲相關。
各類協議，就是定義了數據應該長什麼樣，對數據有哪些操做。

數據和計算，在不一樣的層級和領域，有不一樣的別名。
數據的別名：對象，模型，實體，文件，楨，流等等。
計算的別名：編碼解碼，讀取/寫入/拷貝（對數據的轉移，也算一種計算吧）等等。

發現一個心法就是，若是遇到什麼陌生的概念，能夠思考這麼兩個基本問題：
1 這個概念是誰定義的（屬於哪一個層級的概念）。
2 這是一個數據概念，仍是一個計算概念。

其它的好比：
爲何要定義這個概念，與它一塊兒工做的其它概念有哪些？這個概念的底層概念是什麼？上層概念是什麼？與這個概念相關的操做有哪些？這個概念有沒有演化路徑？其它地方有沒有類似的概念？

想一遍這些問題，能夠快速找到這個概念的定位，不至於一臉蒙圈，以爲很神祕。
第一次據說「內核對象」這個概念時就以爲很神祕，很厲害的樣子，但還原到：「內核對象就是操做系統定義的一系列數據結構，內核則是一個邏輯概念，對於內核對象，操做系統只提供特定 API 供外部調用。」 這句話時，思路就清晰多了，雖然對於不少細節仍是不懂。

閒扯結束。

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參考連接：
進程與線程的一個簡單解釋 - 阮一峯的網絡日誌
Windows 進程與線程管理 - 知乎

原文連接：http://www.javashuo.com/article/p-uxaqwztb-mq.html