程序、进程与线程

程序

程序是存储在磁盘上， 包含可执行机器指令和数据的静态实体。 即进程或者任务是处于活动状态的计算机程序。

进程

进程是资源（CPU、内存等）分配的基本单位，它是程序执行时的一个实例，即运行中的程序。

一个运行着的程序，可能有多个进程。进程在操作系统中执行特定的任务。

程序运行时系统就会创建一个进程，并为它分配资源，然后把该进程放入进程就绪队列，进程调度器选中它的时候就会为它分配CPU时间，程序开始真正运行。

线程

概念

• 线程就是程序的执行路线，即进程内部的控制序列，或者说是进程的子任务。
• 线程，轻量级，不拥有自己独立的内存资源，共享进程的代码区、数据区、堆区(注意没有栈区)、环境变量和命令行参数、文件描述符、信号处理函数、当前目录、用户ID和组ID等资源。
• 线程拥有自己独立的栈，因此也有自己独立的局部变量。
• 一个进程可以同时拥有多个线程，即同时被系统调度的多条执行路线，但至少要有一个主线程。

特点

• 线程是进程的一个实体，可作为系统独立调度和分派的基本单位。
• 线程有不同的状态，系统提供了多种线程控制原语，如创建线程、销毁线程等等。
• 线程不拥有自己的资源，只拥有从属于进程的全部资源，所有的资源分配都是面向进程的。
• 一个进程中可以有多个线程并发地运行。它们可以执行相同的代码，也可以执行不同的代码。
• 同一个进程的多个线程都在同一个地址空间内活动，因此相对于进程，线程的系统开销小，任务切换快。
• 线程间的数据交换不需要依赖于类似IPC的特殊通信机制，简单而高效。
• 每个线程拥有自己独立的线程ID、寄存器信息、函数栈、错误码和信号掩码。
• 线程之间存在优先级的差异。

程序与进程的联系与区别

• 进程是动态的，而程序是静态的。
• 进程有一定的生命期，而程序是指令的集合，本身无“运动”的含义。没有建立进程的程序不能作为1个独立单位得到操作系统的认可。
• 1个程序可以对应多个进程，但1个进程只能对应1个程序。进程和程序的关系犹如演出和剧本的关系。
• 进程和程序的组成不同。从静态角度看，进程由程序、数据和进程控制块（PCB）三部分组成。而程序是一组有序的指令集合。

进程与线程的联系与区别

• 线程是进程的最小执行和分配单元，不能独立运动，必须依赖于进程，这也就可以说众多的线程组成了进程。
• 资源分配给进程，同一进程的所有线程共享该进程的所有资源。
• 调度：线程作为调度和分配的基本单位，进程作为拥有资源的基本单位
• 并发性：不仅进程之间可以并发执行，同一个进程的多个线程之间也可并发执行
• 拥有资源：进程是拥有资源的一个独立单位，线程不拥有系统资源，但可以访问隶属于进程的资源。
• 系统开销：在创建或撤消进程时，由于系统都要为之分配和回收资源，导致系统的开销明显大于创建或撤消线程时的开销。