一、线程的引入
多处理机OS中
进程回顾：
1)进程是一个拥有资源的独立单位；
2)是一个可独立调度和分派的基本单位。
进程一系列操作：
1)创建进程：分配除CPU以外的全部资源（如内存、I/O设备等），建立PCB
2)撤销进程：资源回收，撤销PCB
3)进程切换：保留当前进程的CPU环境，设置新选中进程的CPU环境
进程是一个资源的拥有者，创建、撤销及切换，需要巨大的时空开销，从而限制了OS中的进程数目，进程切换也不能过于频繁。
引入线程目的：为了更好地提高程序的并行执行程度，减少程序在并发执行时所付出的时空开销，使OS具有更好的并发性。
不仅并发执行，而且减少时空开销。
将进程的两个作用分开，进程作为拥有资源的独立单位；线程作为独立调度和分配的基本单位，减少切换开销。
二、线程与进程的比较
1.调度的基本单位
1)传统OS，进程同时作为拥有资源的独立单位和调度与分配的基本单位，每次调度，上下文切换，开销巨大；
2)引入线程的OS，线程作为调度与分配的基本单位，线程切换，仅需保存和设置少量寄存器的内容，开销远小于进程开销；
同一进程中的线程切换，不会引起进程切换；但不同进程中的线程切换，必然引起进程的切换。
2.并发性
1)传统OS，进程之间并发；
2)引入线程的OS，不仅进程之间能并发，不同进程的多个线程以及同一进程的多个线程都能并发。
3.拥有资源
1)传统OS，进程作为拥有资源的独立单位；
2)引入线程的OS，进程还是拥有资源的基本单位，线程仅有一点必不可少的、能保证独立运行的资源。如寄存器及堆栈；
线程除了拥有自己的少量资源外，还允许多个线程共享该进程拥有的资源。如地址空间、文件、I/O设备等。
4.独立性
同一进程的不同线程之间的独立性远小于不同进程之间的独立性。
5.系统开销
1)创建和撤销进程时，为之分配和回收PCB、分配和回收资源；创建线程时，分配和回收寄存器和堆栈，开销小得多
2)进程的切换，涉及进程上下文的切换；线程切换开销小得多
6.支持多处理机系统
一个进程的多个不同线程可以分配到多个处理机上。
三、线程的状态和线程控制块
1.线程的三个状态
线程之间也存在着共享资源和相互合作的制约关系，致使线程也有间断性。
三种基本状态：执行状态、就绪状态及阻塞状态。状态之间切换同进程。
2.线程控制块(TCB)
如PCB一样，将所有用于控制和管理线程的信息记录在TCB中。如线程标识符、寄存器、优先级及堆栈指针等。
3.多线程OS的进程属性
1)进程是一个可拥有资源的基本单位；
2)多个线程可并发执行；
3)进程已不是可执行的实体。把线程作为独立运行与调度处的基本单位。
所谓进程处于“执行”状态，实际上是指进程中的某线程正在执行；
对进程所施加的与进程状态相关的操作也对其线程起作用。
四、线程的实现方式
1.用户级线程（User-Level Thread，ULT）
有关线程管理的所有工作都由应用程序完成，内核意识不到线程的存在。应用程序可以通过线程库设计成多线程程序。
2.内核级线程（Kernel-Level Thread，KLT）
线程管理的所有工作由内核完成，应用程序没有进行线程管理的代码，只有一个到内核级线程的编程接口。
3.组合方式
线程创建完全在用户空间完成，线程的调度和同步也在应用程序中进行。
一个应用程序中的多个用户级线程被映射到一些内核级线程（＜=用户级线程数目）上。5