關於進程和線程
最近，我讀到一篇材料，發現有一個很好的類比，可以把它們解釋地清晰易懂。
1.
計算機的核心是CPU，它承擔了所有的計算任務。它就像一座工廠，時刻在運行。
2.
假定工廠的電力有限，一次只能供給一個車間使用。也就是說，一個車間開工的時候，其他車間都必須停工。背後的含義就是，單個CPU一次只能運行一個任務。
3.
進程就好比工廠的車間，它代表CPU所能處理的單個任務。任一時刻，CPU總是運行一個進程，其他進程處於非運行狀態。
4.
一個車間裏，可以有很多工人。他們協同完成一個任務。
5.
線程就好比車間裏的工人。一個進程可以包括多個線程。
6.
車間的空間是工人們共享的，比如許多房間是每個工人都可以進出的。這象征一個進程的內存空間是共享的，每個線程都可以使用這些共享內存。
7.
可是，每間房間的大小不同，有些房間最多只能容納一個人，比如廁所。裏面有人的時候，其他人就不能進去了。這代表一個線程使用某些共享內存時，其他線程必須等它結束，才能使用這一塊內存。
8.
一個防止他人進入的簡單方法，就是門口加一把鎖。先到的人鎖上門，後到的人看到上鎖，就在門口排隊，等鎖打開再進去。這就叫"互斥鎖"（Mutual exclusion，縮寫 Mutex），防止多個線程同時讀寫某一塊內存區域。
9.
還有些房間，可以同時容納n個人，比如廚房。也就是說，如果人數大於n，多出來的人只能在外面等著。這好比某些內存區域，只能供給固定數目的線程使用。
10.
這時的解決方法，就是在門口掛n把鑰匙。進去的人就取一把鑰匙，出來時再把鑰匙掛回原處。後到的人發現鑰匙架空了，就知道必須在門口排隊等著了。這種做法叫做"信號量"（Semaphore），用來保證多個線程不會互相沖突。
不難看出，mutex是semaphore的一種特殊情況（n=1時）。也就是說，完全可以用後者替代前者。但是，因為mutex較為簡單，且效率高，所以在必須保證資源獨占的情況下，還是采用這種設計。
11.
操作系統的設計，因此可以歸結為三點：
（1）以多進程形式，允許多個任務同時運行；
（2）以多線程形式，允許單個任務分成不同的部分運行；
（3）提供協調機制，一方面防止進程之間和線程之間產生沖突，另一方面允許進程之間和線程之間共享資源。
（完）
轉：http://www.ruanyifeng.com/blog/2013/04/processes_and_threads.html
這裏有一段知乎上的解釋：
看見上面幾位的回答我真的是醉了。說幾句我的理解。
下面細說背景：
CPU+RAM+各種資源（比如顯卡，光驅，鍵盤，GPS, 等等外設）構成我們的電腦，但是電腦的運行，實際就是CPU和相關寄存器以及RAM之間的事情。
一個最最基礎的事實：CPU太快，太快，太快了，寄存器僅僅能夠追的上他的腳步，RAM和別的掛在各總線上的設備完全是望其項背。那當多個任務要執行的時候怎麽辦呢？輪流著來?或者誰優先級高誰來？不管怎麽樣的策略，一句話就是在CPU看來就是輪流著來。
一個必須知道的事實：執行一段程序代碼，實現一個功能的過程介紹 ，當得到CPU的時候，相關的資源必須也已經就位，就是顯卡啊，GPS啊什麽的必須就位，然後CPU開始執行。這裏除了CPU以外所有的就構成了這個程序的執行環境，也就是我們所定義的程序上下文。當這個程序執行完了，或者分配給他的CPU執行時間用完了，那它就要被切換出去，等待下一次CPU的臨幸。在被切換出去的最後一步工作就是保存程序上下文，因為這個是下次他被CPU臨幸的運行環境，必須保存。
串聯起來的事實：前面講過在CPU看來所有的任務都是一個一個的輪流執行的，具體的輪流方法就是：先加載程序A的上下文，然後開始執行A，保存程序A的上下文，調入下一個要執行的程序B的程序上下文，然後開始執行B,保存程序B的上下文。。。。
========= 重要的東西出現了========
進程和線程就是這樣的背景出來的，兩個名詞不過是對應的CPU時間段的描述，名詞就是這樣的功能。
- 進程就是包換上下文切換的程序執行時間總和 = CPU加載上下文+CPU執行+CPU保存上下文
進程的顆粒度太大，每次都要有上下的調入，保存，調出。如果我們把進程比喻為一個運行在電腦上的軟件，那麽一個軟件的執行不可能是一條邏輯執行的，必定有多個分支和多個程序段，就好比要實現程序A，實際分成 a，b，c等多個塊組合而成。那麽這裏具體的執行就可能變成：
程序A得到CPU =》CPU加載上下文，開始執行程序A的a小段，然後執行A的b小段，然後再執行A的c小段，最後CPU保存A的上下文。
這裏a，b，c的執行是共享了A的上下文，CPU在執行的時候沒有進行上下文切換的。這裏的a，b，c就是線程，也就是說線程是共享了進程的上下文環境，的更為細小的CPU時間段。
到此全文結束，再一個總結：
進程和線程都是一個時間段的描述，是CPU工作時間段的描述，不過是顆粒大小不同。 ———————————————————————————————————————————————————————————————————— 個人感覺，多線程只有在多物理CPU內核上才能發揮高效的性能，如果在單核CPU上沒什麽用，一個線程應該是CPU一個內核的所有寄存器和它的棧（現場，上下文）
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