資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：輕量級進程和內核線程是的關系。線程一個線程的本質是一組寄存器的狀態，是操作系統對寄存器狀態的抽象。
操作系統中的進程和線程 1.進程和線程的學習中容易混亂的地方
之所以覺得進程和線程難以理解，大概有這么幾個原因：
進程，線程的概念是不斷發展的，不同時期的書籍會有不同的闡述，如一開始內核不支持線程到后來內核開始支持線程
經典的書籍如《現代操作系統》多是從原理的角度去說，高屋建瓴，但是難以有切身感受
操作系統對進程和線程的實現也是不同的，架構者對進程和線程的理念有所不同，Linux和Windows內核對線程的實現不同。
2.進程模型的演變最初，進程的內涵分為兩個方面：
調度，執行的基本單位
最初操作系統不支持線程的概念，內核中維護著進程的各種信息，如運行狀態，優先級，寄存器等，也就是說OS可以根據這些信息調度和執行進程。
資源所有權
包括程序，數據，文件，socket 等資源。
將兩個獨立的功能分離，出現了線程的概念：
作為執行與調度的基本單位——thread
資源所有權： process
這也就是經常說的："process是資源容器，thread是執行單位"。這樣帶來的巨大好處是：
線程的創建成本遠遠低于進程，因為線程中包含的數據量少于進程，線程只需要執行相關的數據即可，如，pc,寄存器，棧，執行狀態
進程中的線程共享地址空間，進程間的通信的代價遠大于線程間的通信。
3.三種線程模型彼時操作系統沒有提供對線程的支持，只是在應用層面實現了線程，操作系統并不知道，，內核維護著進程表，仍然以進程為單位進行系統調用。進程自身維護著線程表，維護線程的狀態。
優勢
不用切換到內核態，性能極佳，
進程自己可以有定制的調度算法
在不支持多線程的操作系統實現多線程程序，如DOS
劣勢
對線程的操作，如創建，調度，都是應用程序實現，導致編程困難
因為操作系統只知進程不知線程，也就只能調度進程而無法調度線程，所有只要一個線程所在的進程發生了阻塞，那操作系統即阻塞該進程，那么該進程的其他線程也就無法被調度，相當于阻塞了。目前使用用戶線程的程序越來越少了。
后來，操作系統內核開始支持線程，就出現了內核級線程模型。這種線程模型中，內核維護著進程表和線程表，也就是說，內核可以對線程直接進行調度，
優勢
內核的調度粒度小至線程，就不會出現用戶級進程那種阻塞了進程，進程中所有線程都被迫“阻塞”的情況，內核線程被阻塞，不會導致進程被阻塞，進程中的其他線程依然可以繼續執行
劣勢
開銷挺大，從用戶態到內核態的切換有一定的開銷
支持的線程總量較小，因為內核線程占據內核的空間，而內核所持有的空間是有限的
一般而言，程序不會直接使用內核線程，而是使用內核線程的高級接口——輕量級進程。輕量級進程和內核線程是1:1的關系。
有些操作系統支持，如Solaris平臺。比較主流的windows和linux不支持。
4.概括進程和線程的本質進程：當用戶啟動一個應用,系統將程序的源碼和數據從磁盤加載到內存中,并且開始執行他的源碼。一個進程即一個正被執行中的程序。與程序不同, 一個進程是一個活躍的實體 ,并且包含了程序作為單個實例在執行期間狀態的快照。
線程：一個線程的本質是一組寄存器的狀態，是操作系統對寄存器狀態的抽象。
5.特殊的Linux線程實現Linux對進程與線程的實現比較特殊，對于Linux內核來說，并不存在線程的說法，但是Linux中進程與進程可以是有區別的。對于linux內核來說，只有進程，創建進使用系統調用clone，可通過設置該方法的參數設置進程是否共享某些數據，比如：
fork():創建子進程，通過調用0共享的clone，創建的進程是完全復制父進程的數據，二者不共享不可見。
pthread_create：通過調用最多共享的clone實現，就相當于一般意義上的線程了。
可以看到Linus對進程與線程的觀點：
Linus的觀點，Re: proc fs and shared pids
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