嵌入式Linux编程入门：线程和进程的关系

根据操作系统的定义，进程是系统资源管理的最小单位，线程是计算机中程序执行的最小单位，运行时占用的系统资源较少，一个进程可以拥有多个线程。线程和进程十分相似，不同的只是线程比进程小，每个线程所占用的CPU时间是由系统分配的。也可以认为，线程是操作系统分配CPU时间的基本单位。进程可以同时使用多个CPU来执行各个线程，达到最大程度的并行，以提高效率。一个进程至少需要一个线程作为它的指令执行体。从用户的角度看，多个线程是同时执行的。从操作系统的角度看，各个线程是交替执行的。系统不停地在各个线程之间切换，每个线程只有在系统分配的时间内才能获得CPU的控制权。相对进程而言，线程更接近于执行体，它可以与同进程中的其他线程共享数据，且拥有自己的栈，拥有独立的执行序列。在串行程序基础上引入线程和进程，是为了提高程序的并发度，从而提高程序运行的效率和响应时间。

如果在CPU多核的主机上，多个线程是可以同时运行的。

Linux是支持多线程的，在一个进程内生成多个线程。一个进程可以拥有一个或多个线程。线程和进程二者之间的关系如下。

1）首先，线程采用了多个线程可共享资源的设计思想。在多进程情况下，每个进程都有自己独立的地址空间。在多线程情况下，同一进程内的线程共享进程的地址空间。线程和进程的最大区别在于线程完全共享相同的地址空间，运行在同一地址上。

2）其次，由于进程地址空间独立而线程共享地址空间，所以从一个线程切换到另一个线程所花费的代价比进程低。

3）再次，进程本身的信息在内存中占用的空间比线程大。因此，线程更能充分地利用内存。线程可以被看做是在进程内部执行的指定序列。(www.xing528.com)

4）最后，线程间的通信比进程间的通信更加方便和省时。进程间的数据空间相互独立，彼此通信要以专门的通信方式进行，通信时必须经过操作系统，而同一进程的多个线程共享数据空间。一个线程的数据可以直接提供给其他线程使用，不必经过操作系统。

线程机制支持并发程序设计技术，在多处理器上能保证并行处理。而在Linux中实现线程很特别。Linux把所有的线程都当做进程处理。

Linux下的线程看起来就像普通进程（只是该进程和其他进程共享资源，如地址空间等）。上述机制与Microsoft Windows或Sun Solaris实现差异很大。这些系统提供专门支持线程的机制（轻量级进程）。

一个进程的组成实体可以分为两大部分：线程集和资源集。进程中的线程是动态的对象，代表了进程指令的执行过程。资源，包括地址空间、打开的文件和用户信息等，由进程内的线程共享。线程有自己的私有数据：程序计数器，栈空间以及寄存器。但是，由于各线程共享进程的地址空间，可能会导致竞争，因此，对某一块有多个线程要访问的数据需要一些同步技术。

系统支持POSIX多线程接口，称为pthread（Posix Thread）。编写Linux下的多线程应用程序需要使用头文件pthread.h，连接时需要使用库libpthread.a。