一 什么是线程？
进程中的一条执行流程。
有了线程，进程发生了一系列的变化。首先是（1）资源管理，包括地址空间（代码段，数据段）：进程就是由来管理资源的：地址空间，打开的文件，访问的网络。（2）线程把进程的另一部分功能给拆出来了。
进程的执行功能，进程的执行状态交给了线程来管理。在运行的角度上来看，代码在执行的平台的执行流程，我们把它理解为一个线程，线程称成为了进程的重要组成部分。
进程主要完成资源的管理之外，需要有一系列的线程来完成执行的过程。进程里面存在多个线程，线程是共享进程提供的资源平台，属于同一个进程的线程共享进程所拥有的资源，可以直接访问进程的提供代码数据内存和文件等，线程之间的资源共享很容易实现了。
二 线程的组织结构：
1.线程控制块TCB
TCB和进程一样，线程具有自己的TCB线程控制块。但是和PCB有区别，TCB只负责管理执行流程相关的一系列的信息，包含执行的程序计数器PC，SP堆栈，寄存器。因为有不同的执行流，不同的控制流，需要通过寄存器来表示执行状态，这个是每一个线程所独立的信息。但是它的内存空间，比如说它的堆空间，它的代码段，它的数据段是所有线程所共享的。所以线程有各自独立的部分，有共享的部分。这是线程的特点。
缺点：因为可以共享，如果有一个线程写错了，它就有可能破坏其他的线程间的所共享的资源。一个线程把数据破坏了，其他线程也需要数据，其他线程也会导致崩溃的现象。安全可靠性没有办法保障。
这时候出现了适用性的问题
（1）高性能计算，使用线程
（2）Internet的服务，早期浏览器使用线程来实现。 现在CPU计算不是瓶颈，安全性要得到保障。chrome每一个网页用进程实现。
2.
线程=进程-共享资源
单进程在执行的时候就只有一个控制流。多线程时，在进程空间里面会出现多个控制流，而且每个控制流的流程是不一样的：所以
线程需要独立的寄存器，堆栈，能够共享代码段，数据段，文件，网络资源等等
。如下图所示：现在有两类资源，一种是共享的，一种是独占的。 独占的资源和它的控制执行相关的，需要把这部分信息单独的保护起来，避免线程之间的状态的破坏。如果两个线程共享一个PC（程序计数器），那执行流程就不可能实现分别执行不同的流程。
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了解：
Context————上下文
进程共享CPU，停止当前进程，并调度其他进程的切换叫做上下文切换。
切换要用到的寄存器，寄存器是和我们紧密相连的。PC，栈指针寄存器，在切换时要保存到PCB。恢复时又重新取出来，重新赋值，使得接下来CPU继续执行。
上下文切换的开销越小越好，且所有信息都与硬件紧密相连，所以OS中实现是用汇编代码。
三 线程和进程的比较(重要)
1.进程是资源的分配单位（内存，打开的文件，网络等），线程是CPU调度单位，CPU是一种特殊的资源，主要强调的是控制流所必要的相关的信息。
2.进程是一个完整的资源平台，而线程是独立了必不可少的资源，这个资源包含寄存器和堆栈。
3.线程同样具有就绪、运行、阻塞状态。 和进程的状态是一样的。在这里我们把进程的功能做了切分。把这部分的功能给了线程。
4.线程可以实现并发执行的时间和空间的开销。
比如：
（1）线程的创建施加比进程要短——因为进程在创建过程中，还需要去创建其他一些管理的信息，比如内存管理，打开的文件管理。而线程在创建的时候，直接重用进程管理好的资源，所以，创建时间会短。
（2）同理，线程的销毁时间也要短——因为它不需要考虑资源的释放问题。
（3）另一方面，在做切换的时候呢，在同一进程中的线程切换也会很快。因为线程具有同一个地址空间， 属于同一进程的线程，拥有同一页表。在切换的时候，不需要切换内存管理所需要的页表。而对于进程而言，我们要切换进程的话， 需要把页表也要切换掉 ，而切换页表的开销是比较大的。因为涉及到要访问的地址空间是不一样的，很多cache信息，TLB的信息，硬件的信息都会无效，需要重新加载，开销较大。但是，线程切换的时候，共享同一页表，所有的信息可以重用，不需要有缺失，不需要做失效处理，效率会很高。
（4）另一方面，同一进程中的线程，它共享了进程包含的资源，在做线程之间的数据传递的时候，就不需要通过内核了，直接通过内存地址可以访问到，使得线程之间的数据交换的效率会很高。
综上所示，线程在执行过程中，它的时间效率，空间效率比进程高。
四 线程的实现方式
1.内核支持线程KST（Kernel Supported Threads）
内核线程切换比较快，切换开销小。
内核支持线程，对用户的线程而言，只要完成一次线程切换，需要从用户态到内核态的变换，开销相对于前面的用户管理开销会大一些
2.用户级线程ULT（User Level Threads）
用户线程：用户态的库完成了对线程控制的管理，它的线程控制块在库里面实现的。对OS而言，它看不到TCB，它只能看到我们的进程——整个进程的信息操作系统可以看到，但是进程里面的线程信息由我们的线程管理库来实现的，线程信息操作系统看不到。所以说整个线程的调度和管理， 操作系统不直接参与，而是由我们的线程库来完成。
操作系统感知不到线程，只能感知进程，只能把进程阻塞，那么所以属于进程的线程也会被跟着阻塞。
用户态的线程库没有办法打断当前用户的线程的执行，它没有这个特权，但是操作系统有——操作系统会管理中断，一旦会产生中断之后， CPU的控制权就落在了操作系统手里了，就可以对中断进行进行一步的处理，特别是时钟中断——可以来完成强制的切换把线程停止，给其他的线程执行。但是我们的线程库，用户态没有这个能力，如果用户线程不主动放弃CPU的使用权，其他线程也无法运行，这是用户线程的缺点。
3.组合方式：
轻量级进程
LWP作为一个接口来使用，LWP可以把用户线程和内核线程连接起来。内核看不到用户进程，但是用户进程可以通过LWP访问内核。
用户线程与内核线程间，可以是多对一，一对一，多对多
多对一：
一对一：
多对多：
