重新整理操作系统概念系类——线程和多线程模型

前言

为什么有线程这个概念呢？

传统的进程只能串行执行一系列程序。因此，引入线程来增加并发度。

这个时候cpu执行的最小单位就是线程了。

线程是一个基本的cpu执行单元，也是程序执行流的最小单位。

引入线程之后，不仅是进程之间可以并发，进程内的各线程之间也可以并发，从而进一步提升了系统的并发度，使得一个进程内也可以并发处理各种任务。

引入线程后，进程只作为除cpu之外的系统资源的分配单元。

正文

线程属性

线程的实现方式

线程分为用户级线程和内核级线程。

用户线程指不需要内核支持而在用户程序中实现的线程，其不依赖于操作系统核心，应用进程利用线程库提供创建、同步、调度和管理线程的函数来控制用户线程。

不需要用户态/核心态切换，速度快，操作系统内核不知道多线程的存在，因此一个线程阻塞将使得整个进程（包括它的所有线程）阻塞。

由于这里的处理器时间片分配是以进程为基本单位，所以每个线程执行的时间相对减少。

内核线程：由操作系统内核创建和撤销。内核维护进程及线程的上下文信息以及线程切换。一个内核线程由于I/O操作而阻塞，不会影响其它线程的运行。Windows NT和2000/XP支持内核线程。

操作系统只能知道内核级线程，因此只有内核级线程才是处理机分配的单位。

在上面的模型中，该进程由两个内核级线程，三个用户级线程，在用户看来，这个进程由3个线程。但是即使该进程在一个4核处理机上的计算机运行，也最多只能分配到两个核，最多只能有两个用户线程并发执行。

用户级线程和内核级线程映射问题

多对一模型

一对一模型

多对多模型

结