操作系统——线程

小知识，大挑战！本文正在参与“程序员必备小知识”创作活动。

线程

引入进程的目的是为了更好的实现并发，

引入线程的目的是减小程序在并发执行时所付出的时空开销

• “轻量级CPU”——基本的CPU执行单元&程序执行流的最小单元

• 线程是独立调度的基本单位，进程是拥有资源的基本单位

  • 即线程无资源

• 引入线程后，进程则作为除处理机以外的系统资源的分配单元，处理机和线程对应，由于多个线程在一个进程内，进程内的线程切换，开销小

• 同时进程内的线程通信可通过全局变量的方式进行

线程控制块TCB：线程id，程序计数器，寄存器和堆栈

线程实现方式

• 用户级线程

  • 有关线程管理的所有工作都由应用程序完成，内核意识不到线程的存在
  • 应用程序最初是单线程，需要自己创

• 内核级线程

  • 线程管理的所有工作由内核完成，应用程序只有一个到内核级线程的编程接口
  • 在内核空间为每一个内核支持线程设置了一个线程控制块，内核是根据该控制块而感知某线程的存在的，并对其加以控制
  • 优点：内核可以把同一个进程的多个线程分给多个处理机，线程被阻塞对别的线程无影响
  • 缺点：同一个进程中把控制从一个线程传给另一个线程，需要内核来模式切换

• 映射方式

  • 一对一【内核级线程】

  • 多对一【用户级线程】

    • 线程管理在用户空间进行效率高
    • 一阻塞都阻塞
    • 多个线程不能多处理机

  • 多对多折衷