任务、作业（Job，Task，Schedule）

在进程的概念出现之前，进程有着这样的称谓。

进程

为了使多个程序能够并发（同一时刻只有一个在运行，但感觉起来像多个同时运行；并行（同一时刻真的多个在运行，不是感觉像多个））的执行，操作系统需要一个结构来抽象和表示这个程序的运行。

  • 进程是操作系统对一个正在运行的程序的一种抽象结构。
  • 进程是指在操作系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位，由一组机器指令、数据和堆栈等组成的能独立运行的活动实体。
  • 操作系统可以同时运行多个进程，多个进程直接可以并发执行和交换信息。
  • 进程在运行是需要一定的资源，如CPU、存储空间和I/O设备等。

线程

进程是资源分配的基本单位，进程的调度涉及到的内容比较多（存储空间，CPU，I/O资源等，进程现场保护），调度开销较大，在并发的切换过程效率较低。为了更高效的进行调度，提出了比进程更轻量的独立运行和调度的基本单位。

  • 线程比进程更轻量
  • 线程能独立运行，独立调度，拥有资源（一般是CPU资源，程序计数器等）
  • 线程调度能大幅度减小调度的成本（相对于进程来说），线程的切换不会引起进程的切换
  • 线程的引入进一步提高了操作系统的并发性，线程能并发执行
  • 同一个进程的多个线程共享进程的资源（省去了资源调度现场保护的很多工作）

协程、共行程序、Coroutine

  • 协程是用户模式下的轻量级线程，操作系统内核对协程一无所知
  • 协程的调度完全有应用程序来控制，操作系统不管这部分的调度
  • 一个线程可以包含一个或多个协程
  • 协程拥有自己的寄存器上下文和栈，协程调度切换时，将寄存器上下纹和栈保存起来，在切换回来时恢复先前保运的寄存上下文和栈
  • 协程能保留上一次调用时的状态，看到这里各种生成器（生成器是被***的协程）的概念浮现出来了。。
  • Windows下的实现叫纤程

纤程

代码易移植性一直是平台间交互考虑的重点，在将引用程序从Unix移植到Windows的过程中，会存在一些类似于线程栈管理的不一致、结构和异常处理等问题，增加移植难度和成本。

为了帮助各公司更快、更正确地将他们的代码移植到Windows，Microsoft 在操作系统中增加了纤程（Fiber）。纤程与纤程对比，有如下的特性：

  • 线程是在Windows内核中实现的，操作系统会根据系统的调度算法对线程进行调度。
  • 纤程是在用户模式下实现的，内核对纤程一无所知。
  • 纤程是更轻量级的线程，一个线程可以包含一个或多个纤程
  • 内核会对线程进行抢占式调度，线程一次只能执行一个纤程的代码（具体执行哪一个纤程由用户调度算法决定）
  • 纤程的调度与线程的调度没有直接关系，操作系统随时可能会夺取纤程所在线程的运行权
  • 除非正在运行的纤程显式的切换到另一个纤程，否则其他纤程将无法运行
  • Windows有一套API来讲线程转换为纤程或者在同一个线程里面创建多个纤程