程式與行程的區別

這裡有一組好用的比喻。程式像一份樂譜：一套靜態的指令，無論有沒有人演奏，它都靜靜地放在那裡。行程則是那份樂譜的一次演出：一個活生生、有時間性的事件，有當前彈到的音符、有速度、有演奏者。同一份樂譜可以被演奏許多次，在許多房間裡同時上演。這正是程式與行程之間的關係。

具體來說，程式是磁碟上一個被動的檔案：一串機器指令外加初始資料，以可執行檔的形式儲存。它自己什麼也不做。行程則是一個活躍的實體：當作業系統把那個程式載入記憶體、給它一個位址空間、把程式計數器設到第一條指令、並讓 CPU 開始執行時，程式就成了行程。行程擁有程式在磁碟上沒有的狀態：當前的程式計數器、暫存器的值、函式呼叫的堆疊、已配置記憶體的堆積，以及開啟的檔案。把同一個程式執行兩次，就建立出兩個行程，各有兩套獨立的這類狀態。

為什麼要強調這一點？因為幾乎後面每個概念都仰賴它。作業系統排程的是行程，不是程式。它保護的是某個行程的記憶體不被另一個行程侵犯，而不是某個程式檔不被另一個程式檔侵犯。讓一個行程當掉的臭蟲，未必會讓另一個執行相同程式的行程當掉。而「執行中」這個說法只屬於行程：程式不會自己「執行」，它是被執行的——靠著被變成一個行程。