本文為清華大學開放式課程上課心得整理。
Thread 屬於 shared-memory programming，執行速度會比較快，當然也有同步化、死結與快取一致性（cache coherence）的問題要解決，後面會有專章介紹。
shared-memory programming 通常會用以下幾種技術實現：
・Parallelizing compiler：透過相關函式庫執行 shared memory，這是最方便的做法。
・Unix Processes：用 Processes 執行 Thread 的功能，即時創建 segment，將資料共享。
・Threads（Pthread，Java）
Pthread
早期作業系統在開發時，為了能讓相同的程式盡量多適應一些作業系統，因此訂立了標準編譯程序，只要遵循這些規定開發，程式便可以在不修改的狀況下安裝在同一個編譯標準的作業系統上。以 UNIX-like 作業系統來說，它遵循的標準稱為 POSIX，而透這套標準撰寫而成的 thread 就稱為 Pthread。
Pthread 的構造非常簡單，除了 create、terminate 以及一些溝通用的 function call 之外，其他的內容都由程式設計者自己決定。
pthread_create 參數的意義分別為：
・&thread1：return 值，是一個 pointer，指向 thread，用來標示與哪個 thread 進行互動。
・NULL：attribute，用來控制 thread 的行為。
・func1：function pointer，用來標示要執行的 function。
・&arg：function 的參數，為了保持簡潔，參數數量限制為 1，如果需要多個參數，要先將參數包裝好再傳入。
Pthread Joining & Detaching
pthread_create 會 return 一個 pointer，因此需要呼叫 pthread_join 來取得 pointer 的值。如果在 create thread 之後不需讀取資料，作業系統通常會要求程式設計者呼叫 pthread_detach，告訴系統在 thread 結束之後可以直接釋出 thread 所佔用的資源。
Java Threads
Java Thread 本身即有其函示庫。由於 Java 本身有自己的虛擬機設定，因此與各種不同作業系統之間的相性都比較好。
Linux Threads
Linux Threads 指的是 kernel 管理 thread 的方法。Linux Threads 不支援多線程（換句話說就是 process），但是 programmer 會有創造 thread、共享資源的需求，為了有別於 process 的 fork，Linux 便另外創造 clone 方法（system call），讓使用者可以控制要分享哪些資訊，用來模擬 thread 的行為。
Thread 與 Process 的區別
雖然 Thread 與 Process 非常相似，但在某些行為上還是有所不同，需要多加注意。
Semantics of fork() and exec()
process 的 fork 方法會複製一隻 process 出來，但是當 process 中含有複數 thread 時，會產生兩種可能性：第一個是將所有的 threads 完整複製，另外一種則是只複製呼叫 fork 的 thread。
至於執行則是系統設計，系統可以支援上述兩種作法，或是只提供其中一種，端看設計者的規劃。
Thread Cancellation
當 thread 的執行被取消時，會回到 main thread，此時 main thread 會收回由 thread 使用的資源，這裡通常有兩種實作方式：
・Asynchronous Cancellation：main thread 執行到某個階段才執行清除
・Deferred Cancellation（default option）：target thread 預設只有某幾個點可以被中斷，過程中即使被取消，也會執行到指定的點才停止。
Signal Handling
由於一個 process 會有很多 threads，因此在接收到訊號時，作業系統必須先判斷這個信號是給單一 thread 還是給所有的 threads，這裡也存在幾種可能性：
・只有創造訊號的 thread 收到返回訊息
・Process 的所有 threads 都會收到訊息
・將信號傳遞給指定的 thread
・由 main thread 處理訊息
Thread Pools
thread 的觀念是當成是需要平行執行任務時創造，使用完畢之後刪除，因此很有可能會頻繁的重複創造與刪除，Thread Pool 的觀念就是一開始便創造很多 threads，讓程式在執行過程中重複使用。
Thread Pool 的好處是不需要一直即時創造 thread，可以加速處理請求；此外，由於 Pool 的大小是可以控制的，因此可以控管資源的使用量，避免 thread 佔用太多資源而作業系統指令無法順暢執行。
