程序和線程（個人筆記）
（1）為什麼要使用程序？
如果程式在運作的過程中，頻繁的請求IO操作，那麼CPU就會等待該程式的IO操作完成後再為其服務，這就極大的浪費了CPU資源，降低CPU效率。是以采用一種“程式排隊”機制來提高CPU利用效率，進而産生了程序。
為了對排隊程式進行有效管理，作業系統使用PCB（程序管理塊）記錄着每個程式執行的各種資訊，包括優先級，程式記憶體位址，阻塞狀态等，這樣的一個程式管理就是一個程序。
下圖是程序狀态轉換示意圖，當一個程序被建立，它就會進入就緒隊列，擷取CPU資源，若配置設定給該程序的時間片到，該程序便會主動放棄CPU進入就緒隊列等待下一次時間片到來；若該程序請求IO操作時，也會主動放棄CPU，進入阻塞隊列，當IO操作完成後，才會從阻塞隊列進入就緒隊列。而隻有進入就緒隊列的程序才能有擷取CPU的機會。
（2）為什麼要使用線程？
如上圖，遊戲和浏覽器應用程式中可能包含多個功能子產品，它包含網絡功能，鍵盤輸入，UI渲染等等，根據程序隊列擷取CPU資源的特點，如果遊戲中的網絡功能要交換網絡資料，請求網卡時，那麼此時的遊戲程式就會自動放棄CPU，浏覽器擷取CPU，這就會導緻遊戲程式中的渲染代碼暫停執行，遊戲畫面就會卡頓。
****解決方案一：給程式的不同功能建立程序
如下圖，雖然這樣的方式可以避免上述所說的問題，但一旦程式内部功能子產品較多，那麼需要建立的程序較多，作業系統需要配置設定大量的PCB資源（該資源是有限的），且程序間切換頻繁，時間空間開銷大。
解決方案二：線程的“橫空出世”
如上圖，給一個應用程式配置設定一個程序，其對應的功能建立相應的線程，線程之間共享程序資源，建立快，消耗小。
（3）程序與線程比較
差別：
（1）程序是作業系統資源配置設定的基本機關；線程是任務排程和執行的基本機關。
（2）一個程式至少一個程序，一個程序至少一個線程，程序中的多個線程是共享程序的資源。
（3）程序擁有獨立的記憶體單元，而多個線程共享記憶體。
（4）程序結束後它擁有的所有線程都将銷毀，而線程的結束不會影響同個程序中的其他線程的結束。
（5）線程是輕量級的程序，它的建立和銷毀所需要的時間比程序小很多，所有作業系統中的執行功能都是建立線程去完成的。