《操作系统 - 清华大学》 8 -8：进程管理：为什么使用线程
深入理解线程管理：从概念到应用
在操作系统的进程管理领域中，线程管理占据着重要地位，它是进程管理的关键拓展部分。下面将围绕线程的相关核心知识展开讲解。
线程概念的起源
操作系统自60年代引入进程概念后，进程便一直作为独立运行的基本单位接受系统调度。但到了80年代，计算机科学家提出了比进程更小的独立运行基本单位——线程。这一概念的诞生，为操作系统的运行模式带来了新的变革 。
总结：线程是在进程概念之后，于80年代被提出的更小的独立运行基本单位。
引入线程的原因——以MP3播放软件为例
设计MP3播放软件时，其核心功能包含读取音频数据、解压数据以及播放数据。若采用单进程方式实现，即将这三个功能置于一个循环中顺序执行，会存在性能问题。由于硬盘读取速度远低于内存和CPU，读文件操作可能会阻塞整个进程，导致声音播放不连贯，且IO与CPU无法并发执行 。
总结：单进程实现MP3播放软件功能时，因硬盘读取速度瓶颈，导致播放不连贯，IO与CPU无法并发执行。
多进程方式的尝试及问题
为解决单进程的问题，可以采用多进程方式，将读取、解压、播放分别设置为不同进程。这样在读取进程等待数据时，可将CPU资源分配给其他进程，实现类似流水线的高效处理。然而，多进程方式带来了新的难题，如进程间通讯复杂，创建和切换进程时需要保存与恢复进程状态，开销较大 。
总结：多进程虽能提升MP3播放效率，但进程间通讯和进程创建切换的开销较大。
线程的定义及优势
基于上述问题，需要一种新的实体，它既能并发执行，又能共享相同的地址空间和资源，这就是线程。与进程不同，线程间共享地址空间，使得数据传递更为便捷，降低了开销 。
总结：线程是一种可并发执行且能共享地址空间和资源的实体，相比进程，数据传递更简单，开销更小。