程序&进程&线程

程序是静态实体，本身没有任何运行的含义，只是一组指令的有序集合，只有运行在进程中才有意义，一段程序的运行至少一个进程，一个进程至少有一个线程
进程：是一个动态实体，反应的是一段程序在一定数据集上运行的全部动态过程，进程需要分配系统资源。进程一般包括指令集和系统资源，其中指令集就是程序代码，系统资源就是指cpu、内存以及I/O等
线程：是进程的一个执行流，线程不能分配系统资源，它是进程的一部分，比进程更小的独立运行的单位

线程的优点：减小了程序并发执行时的开销，提高了操作系统的并发性能，

线程的缺点：线程没有自己的系统资源，只拥有在运行时必不可少的资源，但同一进程的各线程可以共享进程所拥有的系统资源

进程与线程的区别与联系 

 ① 进程是系统进行资源分配和调度的最小的独立单元，拥有独立的内存单元，有自己的运行周期，因创建的而产生，因调度而运行，因等待资源或事件而被处于等待状态，因完成任务而被撤销

② 线程包含在进程中，是进程的的一个实体，是cpu进行运算调度的最小单位，一个线程只属于一个进程，但是一个进程会包含至少一个线程，由于线程的划分尺度小于进程，多线程共享内存，上下文的切换消耗更少，可以极大提高程序的运行效率，所以，多线程程序的并发性更高

③ 线程中执行时一般都要进行同步和互斥，因为他们共享同一进程的资源

④ 进程拥有独立的内存单元，一个地址崩溃后，在保护模式下不会对其他进程产生影响。线程有自己的程序技术区、虚拟机栈和本地方法栈，进程内多线程共享内存，一个线程崩溃会影响整个进程终止。所以，虽然多进程的程序要比多线程的程序更健壮，但是在进程切换时，耗费资源较大，效率差

⑤ 进程的创建调用fork或者vfork,而线程的创建调用pthead_create，进程结束后它拥有的所有线程都将销毁，而线程的结束不会影响同个进程中的其他线程的结束。

⑥ 线程是轻量级的进程，它的创建和销毁所需要的时间比进程小很多，所有操作系统中的执行功能都是创建线程去完成的。

⑦ 从逻辑角度来看，多线程的意义在于一个应用程序中，有多个执行部分可以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用，来实现进程的调度和管理以及资源分配。这就是进程和线程的重要区别

⑧ 进程具有独立的系统资源，每次创建都需要进行资源的分配与调度，具有较大的系统开销，但是线程是基于进程而存在的，单个进程内的线程是内存共享的，避免了进程IPC引入新的复杂度，所以线程间的通信也更加简单，另，线程的创建和切换的系统开销都比进程小，所以一定程度上会比多进程更高效

进程的三态模型

 

就绪：进程已分配到除cpu之外的所有必要资源之后，只需要再获得CPU便可立即执行

执行：已获取CPU资源，正在执行

阻塞：正在执行的进程由于发生某事件（I/O请求、申请缓冲区失败等）暂时无法继续执行的状态

 

守护进程、僵尸进程和孤儿进程

守护进程：指在后台运行的，没有控制终端与之相连的进程。它独立于控制终端，周期性地执行某种任务

孤儿进程：如果父进程先退出，子进程还没退出，那么子进程的父进程将变为init进程。（注：任何一个进程都必须有父进程）。而还在运行的子进程将成为孤儿进程，孤儿进程将被init进程(进程号为1)所收养，并由init进程对它们完成状态收集工作

僵尸进程：如果子进程先退出，父进程还没退出，那么子进程必须等到父进程捕获到了子进程的退出状态才真正结束，否则这个时候子进程就成为僵尸进程，设置僵尸进程的目的是维护子进程的信息，以便父进程在以后某个时候获取

 

并发和并行

并发就是在一段时间内，多个任务都会被处理；但在某一时刻，只有一个任务在执行。单核处理器做到的并发，其实是利用时间片的轮转，例如有两个进程A和B，A运行一个时间片之后，切换到B，B运行一个时间片之后又切换到A。因为切换速度足够快，所以宏观上表现为在一段时间内能同时运行多个程序。

并行就是在同一时刻，有多个任务在执行。这个需要多核处理器才能完成，在微观上就能同时执行多条指令，不同的程序被放到不同的处理器上运行，这个是物理上的多个进程同时进行