作業系統程序與執行緒

為什麼會有程序？

以前的計算機效能較差，作業系統只支援單任務，也就是一次只能執行乙個任務，當這個任務執行完成之後，才能執行下乙個任務，例如msdos。當該任務進行io時，cpu會處於空閒狀態。

隨著計算機效能增強，出現了多工作業系統，作業系統可以將多個任務同時載入到記憶體中，併發執行。當某個任務進行io時，作業系統將該任務掛起，切換到其他需要執行任務（通過cpu中斷技術實現）。

因此，為了方便描述乙個任務，便有了程序的概念，乙個程序表示乙個任務。os中用來描述程序的資料結構是pcb(process control block)。乙個pcb物件對應著乙個程序。

linux中的pcb是task_struct，是乙個c結構體。

為什麼引入執行緒？

隨著多核心cpu的誕生，每個cpu的核心有各自的cache，多個核心可以並行地執行多個任務，與之前的單核心cpu（不考慮超執行緒技術）相比，多個核心可以真正實現多個任務同時執行，而並不是並**流執行。

而程序是指乙個程式的一次順序執行，顯然無法充分利用多個核心。那可以不可以將乙個程序內的不相關的任務放在不同的核心上去執行呢？例如，乙個桌面程式的gui和實際的業務邏輯可以在不同的核心上執行，即使業務邏輯所在的核心使用率100%，介面所在核心卻不受影響，即不會出現介面無法響應的情況。

這裡為了描述乙個程序內的多個並行執行的任務，就提出了執行緒的概念。那麼執行緒就是cpu最小的排程單位，而程序是資源分配的最小單位。相應地，作業系統中描述執行緒的資料結構是tcb(thread control block)。

作業系統 程序與執行緒