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アプリケーションソフトなどが、並行処理などを行わずにすべての演算を逐次に処理していくこと。スレッドと呼ばれる処理単位を複数生成し、並行して複数の処理を行う「マルチスレッド」に対応する語。
シングルスレッドで動作するプログラムは複数の動作を同時に行うように設計されておらず、すべての動作が逐次的に行われる。このため、時間のかかる処理を始めるとユーザの入力を受け付けられなくなったりする。
近年では、シングルスレッドで動作するプログラムでも、マイクロプロセッサが命令を判断して自動的にマルチスレッド化する研究が進んでいる。
シングルスレッドかマルチスレッドかという区別はプログラム内部で複数の処理を並行して行うかどうかを意味する。このため、他のアプリケーションソフトなどと同時並行で処理を行う「マルチタスク」動作は、OSが対応してさえいれば、シングルスレッドであろうとマルチスレッドであろうと可能である。