操作系统概念_第四章_线程
概述
线程是什么
线程是CPU使用的基本单元，由线程ID，程序计数器，寄存器集合和栈组成。它与属于同一进程的其他线程共享代码段，数据段和其他操作系统资源。
多线程编程的优点
- 响应度高：一个多线程的程序即使部分阻塞，其他部分仍能运行，从而增加了对用户的响应程度。
- 资源共享
- 经济：创建和切换线程比创建进程更节省资源和时间
- 多处理器体系结构的利用：多线程能充分利用多处理器体系
多线程模型
提供多线程支持有两种方式：用户线程和内核线程
- 用户线程受内核支持，无须内核管理
- 内核线程由操作系统支持和管理
在用户线程和内核线程之间存在一定的关系，即多线程模型，以下讨论三种常用的关系：多对一，一对一，多对多
多对一模型
多个用户线程映射到一个内核线程
- 优点：线程管理由线程库在用户空间完成，效率比较高
- 缺点：如果一个线程阻塞，整个进程就会阻塞；且多个线程无法并行运行在多处理器上
一对一模型
每个用户线程映射到一个内核线程上
- 优点：比多对一模型更好的并发功能；一个线程阻塞时，其他线程能够继续调用；多个线程能够并发运行在多处理器
- 缺点：创建内核线程的开销会影响应用程序的功能
多对多模型
- 多对一模型可以创建任意多的用户线程，但是只能没有增加并发性
- 一对一模型增强了并发性，但开发者要小心不能在应用程序中创建太多的进程
多对多模型没有上述的所有缺点，它多路复用了许多用户线程到同样数量或更小数量的内核线程上
一个二级模型既允许多路复用，也允许将一个用户线程绑定到一个内核线程上，称为二级模型