當(dāng)面臨這些問題的時候，有兩個關(guān)鍵詞無法繞開，那就是并行和并發(fā)。

首先，要先了解幾個概念：

　　1、進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行。

　　2、進(jìn)程是資源分配的基本單位。

　　3、一個進(jìn)程可以包括多個線程。

　　4、在單CPU計算機中，有一個資源是無法被多個程序并行使用的：CPU。

　　5、操作系統(tǒng)調(diào)度器：拆分CPU為一段段時間的運行片，輪流分配給不同的程序。

　　6、操作系統(tǒng)內(nèi)存管理模塊：管理物理內(nèi)存、虛擬內(nèi)存相關(guān)的事務(wù)。

　　由于CPU同時刻只能執(zhí)行一個進(jìn)程，如果我們不加以控制的話，一個進(jìn)程可能使用CPU直到運行結(jié)束，于是出現(xiàn)了操作系統(tǒng)調(diào)度器，而進(jìn)程也成為了調(diào)度單位。

　　進(jìn)程的運行不僅僅需要CPU，還需要很多其他資源，如內(nèi)存啊，顯卡啊，GPS啊，磁盤啊等等，統(tǒng)稱為程序的執(zhí)行環(huán)境，也就是程序上下文。

　　在這里就出現(xiàn)了并發(fā)的概念，調(diào)度器切換CPU給不同進(jìn)程使用的速度非常快，于是在使用者看來程序是在同時運行，這就是并發(fā)，而實際上CPU在同一時刻只在運行一個進(jìn)程。并發(fā)只是給人的假現(xiàn)象 ，原因就是由于cpu工作很快，不斷地loop感覺是同時發(fā)生，實際都是單個執(zhí)行的。

　　CPU進(jìn)程無法同時刻共享，但是出現(xiàn)一定要共享CPU的需求呢？此時線程的概念就出現(xiàn)了。線程被包含在進(jìn)程當(dāng)中，進(jìn)程的不同線程間共享CPU和程序上下文。（共享進(jìn)程分配到的資源）

　　單CPU進(jìn)行進(jìn)程調(diào)度的時候，需要讀取上下文+執(zhí)行程序+保存上下文，即進(jìn)程切換。

　　如果這個CPU是單核的話，那么在進(jìn)程中的不同線程為了使用CPU核心，則會進(jìn)行線程切換，但是由于共享了程序執(zhí)行環(huán)境，這個線程切換比進(jìn)程切換開銷少了很多。在這里依然是并發(fā)，唯一核心同時刻只能執(zhí)行一個線程。

????????出現(xiàn)線程的原因就是由于進(jìn)程切換需要大量的資源切換，線程卻還資源是共享的，切換速度很快，占用資源小，線程內(nèi)容是隱私的，存儲一些上下文信息，以及堆棧信息，占用內(nèi)存很小，切換很快，同一進(jìn)程不同線程切換共享進(jìn)程資源，切換迅速。

　　如果這個CPU是多核的話，那么進(jìn)程中的不同線程可以使用不同核心，真正的并行出現(xiàn)了。多核才是并行，單核只能說是并發(fā)，假并行

　　線程是CPU調(diào)度和分配的基本單位，一定要和?進(jìn)程是操作系統(tǒng)進(jìn)行資源分配（包括cpu、內(nèi)存、磁盤IO等）的最小單位?區(qū)別清楚。有句話說CPU只能看到線程，可以這么理解，假設(shè)我是CPU，我閉著眼，操作系統(tǒng)調(diào)度器將一個進(jìn)程分配給我之后，我拿到進(jìn)程睜開眼，我看到的是什么？我看到的是進(jìn)程中的很多線程，那么我現(xiàn)在能調(diào)度和分配的是什么？進(jìn)程？不行，因為我看不到其他進(jìn)程，何來調(diào)度分配，只能調(diào)度我看到的那些線程，如果我是4核的話，把線程ABCD分配到核心1234，其他的線程依然要等待分配，至于等待多久，如何分配，暫不在本文討論范圍。于是線程是CPU調(diào)度和分配的基本單位。

　　最后說一下操作系統(tǒng)內(nèi)存管理模塊這里做的事：在這之前，程序員需要為每個程序安排運行的空間，這里的空間指的是內(nèi)存的物理地址，但是這么的問題就是，每個程序都要協(xié)商如何使用同一內(nèi)存的不同空間，而且程序員還要關(guān)心底層內(nèi)存分配問題。解決辦法就是，提出進(jìn)程的概念，每個進(jìn)程用一樣的虛擬地址空間，CPU上增加了MMU模塊負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換虛擬地址和物理地址，虛擬地址經(jīng)過操作系統(tǒng)和MMU之后，虛擬地址會映射到不同的物理地址，不同的進(jìn)程就能獲得各自獨立的物理內(nèi)存空間。

　　另外在有的操作系統(tǒng)里，進(jìn)程不是調(diào)度單位，線程是最基本的調(diào)度單位，調(diào)度器只調(diào)度線程，不調(diào)度進(jìn)程，如VxWorks。

　　總結(jié)：

　　1、單CPU中進(jìn)程只能是并發(fā)，多CPU計算機中進(jìn)程可以并行。

　　2、單CPU單核中線程只能并發(fā)，單CPU多核中線程可以并行。

　　3、無論是并發(fā)還是并行，使用者來看，看到的是多進(jìn)程，多線程。

根本區(qū)別：進(jìn)程是操作系統(tǒng)資源分配的基本單位，而線程是任務(wù)調(diào)度和執(zhí)行的基本單位

在開銷方面：每個進(jìn)程都有獨立的代碼和數(shù)據(jù)空間（程序上下文），程序之間的切換會有較大的開銷；線程可以看做輕量級的進(jìn)程，同一類線程共享代碼和數(shù)據(jù)空間，每個線程都有自己獨立的運行棧和程序計數(shù)器（PC），線程之間切換的開銷小。

所處環(huán)境：在操作系統(tǒng)中能同時運行多個進(jìn)程（程序）；而在同一個進(jìn)程（程序）中有多個線程同時執(zhí)行（通過CPU調(diào)度，在每個時間片中只有一個線程執(zhí)行）

內(nèi)存分配方面：系統(tǒng)在運行的時候會為每個進(jìn)程分配不同的內(nèi)存空間；而對線程而言，除了CPU外，系統(tǒng)不會為線程分配內(nèi)存（線程所使用的資源來自其所屬進(jìn)程的資源），線程組之間只能共享資源。

包含關(guān)系：沒有線程的進(jìn)程可以看做是單線程的，如果一個進(jìn)程內(nèi)有多個線程，則執(zhí)行過程不是一條線的，而是多條線（線程）共同完成的；線程是進(jìn)程的一部分，所以線程也被稱為輕權(quán)進(jìn)程或者輕量級進(jìn)程。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的多CPU，多核，多进程，多线程以及进程和线程的简单理解以及区别的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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