進程可以說是操作系統最為核心的一個抽象，而線程可以認為是一種輕量級的進程，或者說一個進程內的多個迷你進程。
一、進程的模型
進程(process):進程是一個正在運行的程序的實例。對於一個單核的處理器，每個時刻只能運行一個程序，但在每一個時間段，它可能運行多個進程，這樣就產生了並行的錯覺。
從概念上說，每個進程擁有自己的虛擬CPU，好像它獨占了CPU的使用權一樣，雖然實際的CPU是不斷切換的。進程的另外一大特性，是獨立的虛擬地址空間。
進程的創建
有四種事件導致進程的創建：
（1）系統初始化。系統初始化會創建許多進程，如windows剛開機的時候。
（2）執行了正在運行的進程所調用的系統調用。如程序運行了一個fork()調用。
（3）用戶請求創建一個進程。如命令行中輸入./a.out。
（4）一個批處理作業的初始化。
進程的終止
進程是正在運行的程序的實例，一個程序是會運行完的，所以進程也有終止的時候：
（1）正常退出（自願）。如程序正常結束。
（2）出錯退出（自願）。如編寫一個程序，當錯誤時調用exit(num)。
（3）嚴重錯誤（非自願）。
（4）被其他進程殺死（非自願）。如另外一個進程調用了kill(pid)。
進程的層次結構
不同操作系統有不同的概念。Linux系統中區分父進程與子進程，windows系統則不區分。
進程的狀態
進程有三種主要狀態：
（1）運行態：正在CPU上運行的進程。
（2）就緒態：已經就緒但是還沒有被調度程序選中。
（3）阻塞態：因為某種原因（如等待I/O完成）暫時無法執行，需要等待外部事件。
下面有一幅圖畫出了可能的轉換關系。需要注意的是，阻塞態的進程必須先進入就緒態，等待處理器的調度。
進程的實現
進程的實現，相對於線程來說是比較確定的。操作系統內核維護一個進程表，也稱為進程控制塊（PCB）。進程表項為一個進程啟動的必要信息，包括進程管理（寄存器，PC，PSW，調度信息，打開文件的狀態等）、存儲管理（代碼段、數據段、堆棧段指針等）、文件管理（目錄、PID等）信息。
當進程從運行態進入其他狀態時，PCB保存着啟動它的所有信息，當該進程再次被調度程序選中時，就要恢復這些信息。保存的步驟，包括：硬件壓入PC等，把中斷向量裝入新的PC，然后通過匯編語言保存寄存器並設置新的堆棧，運行中斷服務程序（通常為C），再通過調度程序選中一個進程，把它的運行信息載入寄存器以及PC等。
二、線程的模型
線程的使用，是因為進程創建、撤銷、切換的代價很大，並且需要共享內存空間和數據，以及提高運行速度。一個例子是Web服務器，它如果采用進程的方式，那么一個頁面請求被響應時，進程就進入了阻塞態，從而無法提供其他服務。而采用線程，可以使用一個線程接受請求，然后把請求分派給工作線程，實現同時響應，並且共享內存。
線程模型基於兩個概念：資源分組處理與執行。線程的目的，是共享資源，並共同完成一個任務。
線程與進程非常類似，不過比進程輕量，原因在於：進程擁有獨立的虛擬地址空間，而同一個進程中的線程，共享內存空間與資源。因此，線程只需要保存PC、寄存器、堆棧等，無需保存大量的文件、進程管理信息。線程之間也是沒有保護並且平等的，因為它們共享了同樣的資源，包括打開的文件、子進程等。
POSIX（portable operating system interface of UNIX）規定了UNIX系統的通用線程包pthread。
線程的實現
線程的實現，總的來說有兩種：在用戶空間中實現線程，以及在內核中實現線程。
用戶空間中實現線程
這種情況下，內核是不知道線程存在的，調度單位是進程。因此，為了體現多線程的作用，就必須考慮阻塞的問題。
因為用戶管理線程，所以每個進程都要有線程表，與進程表類似，不過記錄的內容比較少。
用戶級線程的優點有很多：
（1）可以在不支持線程的系統上運行。
（2）速度非常快，因為它不需要陷入內核，不需要上下文切換，也不需要cache刷新。
（3）可以允許每個進程定制自己的線程調度算法。
當然，因為內核不知道線程的存在，需要解決阻塞的問題，可以通過非阻塞系統調用，或者檢查調用是否會阻塞（如select，包裝器）。
另外，因為內核不知道線程的存在，進程內部沒有時鍾中斷，所以線程必須主動讓出CPU，不然其他線程無法搶占。
內核中實現線程
內核中實現線程，即在內核中維護一個線程表，而進程不維護。與用戶空間中實現相比，優缺點基本是相反的。
內核中的實現，自然不需要非阻塞I/O，但是代價就是，線程的操作花銷很大。