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執行緒
- 中文名
- 執行緒
- 外文名
- thread
- 別 稱
- 執行緒；輕量程式
- 應用學科
- 計算機
- 多執行緒中
- CPU的基本單位
- 定 義
- 程式執行流的最小單元
1.伺服器中的檔案管理或通訊控制
執行緒2.前後臺處理
3.非同步處理
執行緒的使用在多執行緒OS中，通常是在一個程式中包括多個執行緒，每個執行緒都是作為利用CPU的基本單位，是花費最小開銷的實體。執行緒具有以下屬性。
1）輕型實體
執行緒中的實體基本上不擁有系統資源，只是有一點必不可少的、能保證獨立執行的資源。
執行緒的實體包括程式、資料和TCB。執行緒是動態概念，它的動態特性由執行緒控制塊TCB（Thread Control Block）描述。TCB包括以下資訊：
（1）執行緒狀態。
（2）當執行緒不執行時，被儲存的現場資源。
（3）一組執行堆疊。
（4）存放每個執行緒的區域性變數主存區。
（5）訪問同一個程式中的主存和其它資源。
用於指示被執行指令序列的程式計數器、保留區域性變數、少數狀態引數和返回地址等的一組暫存器和堆疊。
2）獨立排程和分派的基本單位。
在多執行緒OS中，執行緒是能獨立執行的基本單位，因而也是獨立排程和分派的基本單位。由於執行緒很“輕”，故執行緒的切換非常迅速且開銷小（在同一程式中的）。
3）可併發執行。
在一個程式中的多個執行緒之間，可以併發執行，甚至允許在一個程式中所有執行緒都能併發執行；同樣，不同程式中的執行緒也能併發執行，充分利用和發揮了處理機與外圍裝置並行工作的能力。
4）共享程式資源。
執行緒在同一程式中的各個執行緒，都可以共享該程式所擁有的資源，這首先表現在：所有執行緒都具有相同的地址空間（程式的地址空間），這意味著，執行緒可以訪問該地址空間的每一個虛地址；此外，還可以訪問程式所擁有的已開啟檔案、定時器、訊號量機構等。由於同一個程式內的執行緒共享記憶體和檔案，所以執行緒之間互相通訊不必呼叫核心。
執行緒程式是資源分配的基本單位。所有與該程式有關的資源，都被記錄在程式控制塊PCB中。以表示該程式擁有這些資源或正在使用它們。
另外，程式也是搶佔處理機的排程單位，它擁有一個完整的虛擬地址空間。當程式發生排程時，不同的程式擁有不同的虛擬地址空間，而同一程式內的不同執行緒共享同一地址空間。
與程式相對應，執行緒與資源分配無關，它屬於某一個程式，並與程式內的其他執行緒一起共享程式的資源。
執行緒只由相關堆疊（系統棧或使用者棧）暫存器和執行緒控制表TCB組成。暫存器可被用來儲存執行緒內的區域性變數，但不能儲存其他執行緒的相關變數。
通常在一個程式中可以包含若干個執行緒，它們可以利用程式所擁有的資源。在引入執行緒的作業系統中，通常都是把程式作為分配資源的基本單位，而把執行緒作為獨立執行和獨立排程的基本單位。由於執行緒比程式更小，基本上不擁有系統資源，故對它的排程所付出的開銷就會小得多，能更高效的提高系統內多個程式間併發執行的程度，從而顯著提高系統資源的利用率和吞吐量。因而近年來推出的通用作業系統都引入了執行緒，以便進一步提高系統的併發性，並把它視為現代作業系統的一個重要指標。
執行緒與程式的區別可以歸納為以下4點：
1）地址空間和其它資源（如開啟檔案）：程式間相互獨立，同一程式的各執行緒間共享。某程式內的執行緒在其它程式不可見。
2）通訊：程式間通訊IPC，執行緒間可以直接讀寫程式資料段（如全域性變數）來進行通訊——需要程式同步和互斥手段的輔助，以保證資料的一致性。
3）排程和切換：執行緒上下文切換比程式上下文切換要快得多。
4）在多執行緒OS中，程式不是一個可執行的實體。