一、背景知識
顧名思義,進(jìn)程即正在執(zhí)行的一個過程。進(jìn)程是對正在運行程序的一個抽象。
進(jìn)程的概念起源于操作系統(tǒng),是操作系統(tǒng)最核心的概念,也是操作系統(tǒng)提供的最古老也是最重要的抽象概念之一。操作系統(tǒng)的其他所有內(nèi)容都是圍繞進(jìn)程的概念展開的。
**所以想要真正了解進(jìn)程,必須事先了解操作系統(tǒng)。 **
PS:即使可以利用的cpu只有一個(早期的計算機確實如此),也能保證支持(偽)并發(fā)的能力。將一個單獨的cpu變成多個虛擬的cpu(多道技術(shù):時間多路復(fù)用和空間多路復(fù)用+硬件上支持隔離),沒有進(jìn)程的抽象,現(xiàn)代計算機將不復(fù)存在。
必備的理論基礎(chǔ):
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#一 操作系統(tǒng)的作用:
1:隱藏丑陋復(fù)雜的硬件接口,提供良好的抽象接口
2:管理、調(diào)度進(jìn)程,并且將多個進(jìn)程對硬件的競爭變得有序
#二 多道技術(shù):
1.產(chǎn)生背景:針對單核,實現(xiàn)并發(fā)
ps:現(xiàn)在的主機一般是多核,那么每個核都會利用多道技術(shù),但是核與核之間沒有使用多道技術(shù)切換這么一說;
有4個cpu,運行于cpu1的某個程序遇到io阻塞,會等到io結(jié)束再重新調(diào)度,會被調(diào)度到4個cpu中的任意一個,具體由操作系統(tǒng)調(diào)度算法決定。
2.時間上的復(fù)用(復(fù)用一個cpu的時間片)+空間上的復(fù)用(如內(nèi)存中同時有多道程序)
'''
本文將將著重介紹進(jìn)程以及它的親戚->線程
二、進(jìn)程
2.1-2.4 (重點部分)
2.5-2.9(了解部分)
2.1 什么是進(jìn)程
進(jìn)程:正在進(jìn)行的一個過程或者說一個任務(wù)。而負(fù)責(zé)執(zhí)行任務(wù)則是cpu。
? 舉例(單核+多道,實現(xiàn)多個進(jìn)程的并發(fā)執(zhí)行):
? egon在一個時間段內(nèi)有很多任務(wù)要做:python備課的任務(wù),寫書的任務(wù),交女朋友的任務(wù),王者榮耀上分的任務(wù),
? 但egon同一時刻只能做一個任務(wù)(cpu同一時間只能干一個活),如何才能玩出多個任務(wù)并發(fā)執(zhí)行的效果?
? egon備一會課,再去跟李杰的女朋友聊聊天,再去打一會王者榮耀....這就保證了每個任務(wù)都在進(jìn)行中。
2.2 進(jìn)程與程序的區(qū)別
程序僅僅只是一堆代碼而已,而進(jìn)程指的是程序的運行過程。
舉例:
想象一位有一手好廚藝的計算機科學(xué)家egon正在為他的女兒元昊烘制生日蛋糕。
他有做生日蛋糕的食譜,
廚房里有所需的原料:面粉、雞蛋、韭菜,蒜泥等。
在這個比喻中:
? 做蛋糕的食譜就是程序(即用適當(dāng)形式描述的算法)
? 計算機科學(xué)家就是處理器(cpu)
? 而做蛋糕的各種原料就是輸入數(shù)據(jù)。
進(jìn)程就是廚師閱讀食譜、取來各種原料以及烘制蛋糕等一系列動作的總和。
現(xiàn)在假設(shè)計算機科學(xué)家egon的兒子alex哭著跑了進(jìn)來,說:XXXXXXXXXXXXXX。
科學(xué)家egon想了想,處理兒子alex蟄傷的任務(wù)比給女兒元昊做蛋糕的任務(wù)更重要,于是
計算機科學(xué)家就記錄下他照著食譜做到哪兒了(保存進(jìn)程的當(dāng)前狀態(tài)),然后拿出一本急救手冊,按照其中的指示處理蟄傷。這里,我們看到處理機從一個進(jìn)程(做蛋糕)切換到另一個高優(yōu)先級的進(jìn)程(實施醫(yī)療救治),每個進(jìn)程擁有各自的程序(食譜和急救手冊)。當(dāng)蜜蜂蟄傷處理完之后,這位計算機科學(xué)家又回來做蛋糕,從他
離開時的那一步繼續(xù)做下去。
需要強調(diào)的是:同一個程序執(zhí)行兩次,那也是兩個進(jìn)程,比如打開暴風(fēng)影音,雖然都是同一個軟件,但是一個可以播放蒼井空,一個可以播放飯島愛。
2.3 并發(fā)與并行
無論是并行還是并發(fā),在用戶看來都是'同時'運行的,不管是進(jìn)程還是線程,都只是一個任務(wù)而已,真是干活的是cpu,cpu來做這些任務(wù),而一個cpu同一時刻只能執(zhí)行一個任務(wù)
? 一 并發(fā):是偽并行,即看起來是同時運行。單個cpu+多道技術(shù)就可以實現(xiàn)并發(fā),(并行也屬于并發(fā))
//單cpu,多進(jìn)程,并發(fā)的概念(例一)
你是一個cpu,你同時談了三個女朋友,每一個都可以是一個戀愛任務(wù),你被這三個任務(wù)共享
要玩出并發(fā)戀愛的效果,
應(yīng)該是你先跟女友1去看電影,看了一會說:不好,我要拉肚子,
然后跑去跟第二個女友吃飯,吃了一會說:那啥,我去趟洗手間,
然后跑去跟女友3開了個房
//單cpu,多進(jìn)程,并發(fā)的概念(例二)
某天下午,egon,yuanhao,wupeiqi,alex約好了一起去嫖娼,但娼只有一個,cpu只有一個,但是卻要‘同時’干
四個任務(wù)(嫖出并發(fā)的效果),那就必須是干一會egon,再干一會yuanhao,再干一會wupeiqi,再干一會alex
egon:花了200塊錢,因為人美活好
yuanhao:500塊錢
wupeiqi:100塊錢,可能是不太行
alex:沒要錢,為啥???因為大家剛剛嫖的是他女朋友
二 并行:同時運行,只有具備多個cpu才能實現(xiàn)并行
? 單核下,可以利用多道技術(shù),多個核,每個核也都可以利用多道技術(shù)(多道技術(shù)是針對單核而言的)
? 有四個核,六個任務(wù),這樣同一時間有四個任務(wù)被執(zhí)行,假設(shè)分別被分配給了(cpu1,cpu2,cpu3,cpu4)
? 一旦任務(wù)1遇到I/O就被迫中斷執(zhí)行,此時任務(wù)5就拿到cpu1的時間片去執(zhí)行,這就是單核下的多道技術(shù)
? 而一旦任務(wù)1的I/O結(jié)束了,操作系統(tǒng)會重新調(diào)用它(需知進(jìn)程的調(diào)度、分配給哪個cpu運行,由操作系統(tǒng)說了算),可能被分配給四個cpu中的任意一個去執(zhí)行。

所有現(xiàn)代計算機經(jīng)常會在同一時間做很多件事,一個用戶的PC(無論是單cpu還是多cpu),都可以同時運行多個任務(wù)(一個任務(wù)可以理解為一個進(jìn)程)。
啟動一個進(jìn)程來殺毒(360軟件)
啟動一個進(jìn)程來看電影(暴風(fēng)影音)
啟動一個進(jìn)程來聊天(騰訊QQ)
所有的這些進(jìn)程都需被管理,于是一個支持多進(jìn)程的多道程序系統(tǒng)是至關(guān)重要的。
? 多道技術(shù):內(nèi)存中同時存入多道(多個)程序,cpu從一個進(jìn)程快速切換到另外一個,使每個進(jìn)程各自運行幾十或幾百毫秒,這樣,雖然在某一個瞬間,一個cpu只能執(zhí)行一個任務(wù),但在1秒內(nèi),cpu卻可以運行多個進(jìn)程,這就給人產(chǎn)生了并行的錯覺,即并發(fā),以此來區(qū)分多處理器操作系統(tǒng)的真正硬件并行(多個cpu共享同一個物理內(nèi)存)。
2.4 同步與異步
同步執(zhí)行:一個進(jìn)程在執(zhí)行某個任務(wù)時,另外一個進(jìn)程必須等待其執(zhí)行完畢,才能繼續(xù)執(zhí)行
異步執(zhí)行:一個進(jìn)程在執(zhí)行某個任務(wù)時,另外一個進(jìn)程無需等待其執(zhí)行完畢,就可以繼續(xù)執(zhí)行,當(dāng)有消息返回時,系統(tǒng)會通知后者進(jìn)行處理,這樣可以提高執(zhí)行效率
? 舉個例子,打電話時就是同步通信,發(fā)短息時就是異步通信。
2.5 進(jìn)程的創(chuàng)建
但凡是硬件,都需要有操作系統(tǒng)去管理,只要有操作系統(tǒng),就有進(jìn)程的概念,就需要有創(chuàng)建進(jìn)程的方式,一些操作系統(tǒng)只為一個應(yīng)用程序設(shè)計,比如微波爐中的控制器,一旦啟動微波爐,所有的進(jìn)程都已經(jīng)存在。
而對于通用系統(tǒng)(跑很多應(yīng)用程序),需要有系統(tǒng)運行過程中創(chuàng)建或撤銷進(jìn)程的能力,主要分為4中形式創(chuàng)建新的進(jìn)程
- 系統(tǒng)初始化(查看進(jìn)程linux中用ps命令,windows中用任務(wù)管理器,前臺進(jìn)程負(fù)責(zé)與用戶交互,后臺運行的進(jìn)程與用戶無關(guān),運行在后臺并且只在需要時才喚醒的進(jìn)程,稱為守護(hù)進(jìn)程,如電子郵件、web頁面、新聞、打?。?/li>
- 一個進(jìn)程在運行過程中開啟了子進(jìn)程(如nginx開啟多進(jìn)程,os.fork,subprocess.Popen等)
- 用戶的交互式請求,而創(chuàng)建一個新進(jìn)程(如用戶雙擊暴風(fēng)影音)
- 一個批處理作業(yè)的初始化(只在大型機的批處理系統(tǒng)中應(yīng)用)
? 無論哪一種,新進(jìn)程的創(chuàng)建都是由一個已經(jīng)存在的進(jìn)程執(zhí)行了一個用于創(chuàng)建進(jìn)程的系統(tǒng)調(diào)用而創(chuàng)建的:
1. 在UNIX中該系統(tǒng)調(diào)用是:fork,fork會創(chuàng)建一個與父進(jìn)程一模一樣的副本,二者有相同的存儲映像、同樣的環(huán)境字符串和同樣的打開文件(在shell解釋器進(jìn)程中,執(zhí)行一個命令就會創(chuàng)建一個子進(jìn)程)
2. 在windows中該系統(tǒng)調(diào)用是:CreateProcess,CreateProcess既處理進(jìn)程的創(chuàng)建,也負(fù)責(zé)把正確的程序裝入新進(jìn)程。
關(guān)于創(chuàng)建的子進(jìn)程,UNIX和windows
1.相同的是:進(jìn)程創(chuàng)建后,父進(jìn)程和子進(jìn)程有各自不同的地址空間(多道技術(shù)要求物理層面實現(xiàn)進(jìn)程之間內(nèi)存的隔離),任何一個進(jìn)程的在其地址空間中的修改都不會影響到另外一個進(jìn)程。
2.不同的是:在UNIX中,子進(jìn)程的初始地址空間是父進(jìn)程的一個副本,提示:子進(jìn)程和父進(jìn)程是可以有只讀的共享內(nèi)存區(qū)的。但是對于windows系統(tǒng)來說,從一開始父進(jìn)程與子進(jìn)程的地址空間就是不同的。
2.6 進(jìn)程的終止
- 正常退出(自愿,如用戶點擊交互式頁面的叉號,或程序執(zhí)行完畢調(diào)用發(fā)起系統(tǒng)調(diào)用正常退出,在linux中用exit,在windows中用ExitProcess)
- 出錯退出(自愿,python a.py中a.py不存在)
- 嚴(yán)重錯誤(非自愿,執(zhí)行非法指令,如引用不存在的內(nèi)存,1/0等,可以捕捉異常,try...except...)
- 被其他進(jìn)程殺死(非自愿,如kill -9)
2.7 進(jìn)程的層次結(jié)構(gòu)
無論UNIX還是windows,進(jìn)程只有一個父進(jìn)程,不同的是:
1. 在UNIX中所有的進(jìn)程,都是以init進(jìn)程為根,組成樹形結(jié)構(gòu)。父子進(jìn)程共同組成一個進(jìn)程組,這樣,當(dāng)從鍵盤發(fā)出一個信號時,該信號被送給當(dāng)前與鍵盤相關(guān)的進(jìn)程組中的所有成員。
2. 在windows中,沒有進(jìn)程層次的概念,所有的進(jìn)程都是地位相同的,唯一類似于進(jìn)程層次的暗示,是在創(chuàng)建進(jìn)程時,父進(jìn)程得到一個特別的令牌(**稱為句柄**),該句柄可以用來控制子進(jìn)程,但是父進(jìn)程有權(quán)把該句柄傳給其他子進(jìn)程,這樣就沒有層次了。
2.8 進(jìn)程的狀態(tài)
tail -f access.log |grep '404'
執(zhí)行程序tail,開啟一個子進(jìn)程,執(zhí)行程序grep,開啟另外一個子進(jìn)程,兩個進(jìn)程之間基于管道'|'通訊,將tail的結(jié)果作為grep的輸入。
進(jìn)程grep在等待輸入(即I/O)時的狀態(tài)稱為阻塞,此時grep命令都無法運行
其實在兩種情況下會導(dǎo)致一個進(jìn)程在邏輯上不能運行,
1. 進(jìn)程掛起是自身原因,遇到I/O阻塞,便要讓出CPU讓其他進(jìn)程去執(zhí)行,這樣保證CPU一直在工作
2. 與進(jìn)程無關(guān),是操作系統(tǒng)層面,可能會因為一個進(jìn)程占用時間過多,或者優(yōu)先級等原因,而調(diào)用其他的進(jìn)程去使用CPU。
因而一個進(jìn)程由三種狀態(tài)

2.9 進(jìn)程并發(fā)的實現(xiàn)
進(jìn)程并發(fā)的實現(xiàn)在于,硬件中斷一個正在運行的進(jìn)程,把此時進(jìn)程運行的所有狀態(tài)保存下來,為此,操作系統(tǒng)維護(hù)一張表格,即進(jìn)程表(process table),每個進(jìn)程占用一個進(jìn)程表項(這些表項也稱為進(jìn)程控制塊)

該表存放了進(jìn)程狀態(tài)的重要信息:程序計數(shù)器、堆棧指針、內(nèi)存分配狀況、所有打開文件的狀態(tài)、帳號和調(diào)度信息,以及其他在進(jìn)程由運行態(tài)轉(zhuǎn)為就緒態(tài)或阻塞態(tài)時,必須保存的信息,從而保證該進(jìn)程在再次啟動時,就像從未被中斷過一樣。
三、線程
3.1-3.4(重點部分)
3.5-3.10(了解部分)
3.1 什么是線程
在傳統(tǒng)操作系統(tǒng)中,每個進(jìn)程有一個地址空間,而且默認(rèn)就有一個控制線程。
線程顧名思義,就是一條流水線工作的過程,一條流水線必須屬于一個車間,一個車間的工作過程是一個進(jìn)程。
? 車間負(fù)責(zé)把資源整合到一起,是一個資源單位,而一個車間內(nèi)至少有一個流水線
? 流水線的工作需要電源,電源就相當(dāng)于cpu
所以,進(jìn)程只是用來把資源集中到一起(進(jìn)程只是一個資源單位,或者說資源集合),而線程才是cpu上的執(zhí)行單位。
多線程(即多個控制線程)的概念是,在一個進(jìn)程中存在多個控制線程,多個控制線程共享該進(jìn)程的地址空間,相當(dāng)于一個車間內(nèi)有多條流水線,都共用一個車間的資源。
? 例如,北京地鐵與上海地鐵是不同的進(jìn)程,而北京地鐵里的13號線是一個線程,北京地鐵所有的線路共享北京地鐵所有的資源,比如所有的乘客可以被所有線路拉。
創(chuàng)建進(jìn)程的開銷要遠(yuǎn)大于線程?
如果我們的軟件是一個工廠,該工廠有多條流水線,流水線工作需要電源,電源只有一個即cpu(單核cpu)
一個車間就是一個進(jìn)程,一個車間至少一條流水線(一個進(jìn)程至少一個線程)
創(chuàng)建一個進(jìn)程,就是創(chuàng)建一個車間(申請空間,在該空間內(nèi)建至少一條流水線)
而建線程,就只是在一個車間內(nèi)造一條流水線,無需申請空間,所以創(chuàng)建開銷小
進(jìn)程之間是競爭關(guān)系,線程之間是協(xié)作關(guān)系?
車間直接是競爭/搶電源的關(guān)系,競爭(不同的進(jìn)程直接是競爭關(guān)系,是不同的程序員寫的程序運行的,迅雷搶占其他進(jìn)程的網(wǎng)速,360把其他進(jìn)程當(dāng)做病毒干死)
一個車間的不同流水線式協(xié)同工作的關(guān)系(同一個進(jìn)程的線程之間是合作關(guān)系,是同一個程序?qū)懙某绦騼?nèi)開啟動,迅雷內(nèi)的線程是合作關(guān)系,不會自己干自己)
3.2 為何要用多線程
多線程指的是,在一個進(jìn)程中開啟多個線程,簡單的講:如果多個任務(wù)共用一塊地址空間,那么必須在一個進(jìn)程內(nèi)開啟多個線程。詳細(xì)的講分為4點:
多線程共享一個進(jìn)程的地址空間
線程比進(jìn)程更輕量級,線程比進(jìn)程更容易創(chuàng)建可撤銷,在許多操作系統(tǒng)中,創(chuàng)建一個線程比創(chuàng)建一個進(jìn)程要快10-100倍,在有大量線程需要動態(tài)和快速修改時,這一特性很有用
若多個線程都是cpu密集型的,那么并不能獲得性能上的增強,但是如果存在大量的計算和大量的I/O處理,擁有多個線程允許這些活動彼此重疊運行,從而會加快程序執(zhí)行的速度。
在多cpu系統(tǒng)中,為了最大限度的利用多核,可以開啟多個線程(比開進(jìn)程開銷要小的多)
3.3 多線程的應(yīng)用舉例

開啟一個字處理軟件進(jìn)程,該進(jìn)程肯定需要辦不止一件事情,比如監(jiān)聽鍵盤輸入,處理文字,定時自動將文字保存到硬盤,這三個任務(wù)操作的都是同一塊數(shù)據(jù),因而不能用多進(jìn)程。只能在一個進(jìn)程里并發(fā)地開啟三個線程,如果是單線程,那就只能是,鍵盤輸入時,不能處理文字和自動保存,自動保存時又不能輸入和處理文字。
3.4 線程與進(jìn)程的區(qū)別
- Threads share the address space of the process that created it; processes have their own address space.
- Threads have direct access to the data segment of its process; processes have their own copy of the data segment of the parent process.
- Threads can directly communicate with other threads of its process; processes must use interprocess communication to communicate with sibling processes.
- New threads are easily created; new processes require duplication of the parent process.
- Threads can exercise considerable control over threads of the same process; processes can only exercise control over child processes.
- Changes to the main thread (cancellation, priority change, etc.) may affect the behavior of the other threads of the process; changes to the parent process does not affect child processes.
3.5 經(jīng)典的線程模型
多個線程共享同一個進(jìn)程的地址空間中的資源,是對一臺計算機上多個進(jìn)程的模擬,有時也稱線程為輕量級的進(jìn)程
而對一臺計算機上多個進(jìn)程,則共享物理內(nèi)存、磁盤、打印機等其他物理資源。
多線程的運行也多進(jìn)程的運行類似,是cpu在多個線程之間的快速切換。

不同的進(jìn)程之間是充滿敵意的,彼此是搶占、競爭cpu的關(guān)系,如果迅雷會和QQ搶資源。而同一個進(jìn)程是由一個程序員的程序創(chuàng)建,所以同一進(jìn)程內(nèi)的線程是合作關(guān)系,一個線程可以訪問另外一個線程的內(nèi)存地址,大家都是共享的,一個線程干死了另外一個線程的內(nèi)存,那純屬程序員腦子有問題。
類似于進(jìn)程,每個線程也有自己的堆棧。

不同于進(jìn)程,線程庫無法利用時鐘中斷強制線程讓出CPU,可以調(diào)用thread_yield運行線程自動放棄cpu,讓另外一個線程運行。
線程通常是有益的,但是帶來了不小程序設(shè)計難度,線程的問題是:
1. 父進(jìn)程有多個線程,那么開啟的子線程是否需要同樣多的線程
如果是,那么附近中某個線程被阻塞,那么copy到子進(jìn)程后,copy版的線程也要被阻塞嗎,想一想nginx的多線程模式接收用戶連接。
2. 在同一個進(jìn)程中,如果一個線程關(guān)閉了問題,而另外一個線程正準(zhǔn)備往該文件內(nèi)寫內(nèi)容呢?
? 如果一個線程注意到?jīng)]有內(nèi)存了,并開始分配更多的內(nèi)存,在工作一半時,發(fā)生線程切換,新的線程也發(fā)現(xiàn)內(nèi)存不夠用了,又開始分配更多的內(nèi)存,這樣內(nèi)存就被分配了多次,這些問題都是多線程編程的典型問題,需要仔細(xì)思考和設(shè)計。
3.6 POSIX線程
? 為了實現(xiàn)可移植的線程程序,IEEE在IEEE標(biāo)準(zhǔn)1003.1c中定義了線程標(biāo)準(zhǔn),它定義的線程包叫Pthread。大部分UNIX系統(tǒng)都支持該標(biāo)準(zhǔn),簡單介紹如下

3.7 在用戶空間實現(xiàn)的線程
? 線程的實現(xiàn)可以分為兩類:用戶級線程(User-Level Thread)和內(nèi)核線線程(Kernel-Level Thread),后者又稱為內(nèi)核支持的線程或輕量級進(jìn)程。在多線程操作系統(tǒng)中,各個系統(tǒng)的實現(xiàn)方式并不相同,在有的系統(tǒng)中實現(xiàn)了用戶級線程,有的系統(tǒng)中實現(xiàn)了內(nèi)核級線程。
? 用戶級線程內(nèi)核的切換由用戶態(tài)程序自己控制內(nèi)核切換,不需要內(nèi)核干涉,少了進(jìn)出內(nèi)核態(tài)的消耗,但不能很好的利用多核Cpu,目前Linux pthread大體是這么做的。

在用戶空間模擬操作系統(tǒng)對進(jìn)程的調(diào)度,來調(diào)用一個進(jìn)程中的線程,每個進(jìn)程中都會有一個運行時系統(tǒng),用來調(diào)度線程。此時當(dāng)該進(jìn)程獲取cpu時,進(jìn)程內(nèi)再調(diào)度出一個線程去執(zhí)行,同一時刻只有一個線程執(zhí)行。
3.8 在內(nèi)核空間實現(xiàn)的線程
? 內(nèi)核級線程:切換由內(nèi)核控制,當(dāng)線程進(jìn)行切換的時候,由用戶態(tài)轉(zhuǎn)化為內(nèi)核態(tài)。切換完畢要從內(nèi)核態(tài)返回用戶態(tài);可以很好的利用smp,即利用多核cpu。windows線程就是這樣的。

3.9 用戶級與內(nèi)核級線程的對比
一: 以下是用戶級線程和內(nèi)核級線程的區(qū)別:
- 內(nèi)核支持線程是OS內(nèi)核可感知的,而用戶級線程是OS內(nèi)核不可感知的。
- 用戶級線程的創(chuàng)建、撤消和調(diào)度不需要OS內(nèi)核的支持,是在語言(如Java)這一級處理的;而內(nèi)核支持線程的創(chuàng)建、撤消和調(diào)度都需OS內(nèi)核提供支持,而且與進(jìn)程的創(chuàng)建、撤消和調(diào)度大體是相同的。
- 用戶級線程執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用指令時將導(dǎo)致其所屬進(jìn)程被中斷,而內(nèi)核支持線程執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用指令時,只導(dǎo)致該線程被中斷。
- 在只有用戶級線程的系統(tǒng)內(nèi),CPU調(diào)度還是以進(jìn)程為單位,處于運行狀態(tài)的進(jìn)程中的多個線程,由用戶程序控制線程的輪換運行;在有內(nèi)核支持線程的系統(tǒng)內(nèi),CPU調(diào)度則以線程為單位,由OS的線程調(diào)度程序負(fù)責(zé)線程的調(diào)度。
- 用戶級線程的程序?qū)嶓w是運行在用戶態(tài)下的程序,而內(nèi)核支持線程的程序?qū)嶓w則是可以運行在任何狀態(tài)下的程序。
二: 內(nèi)核線程的優(yōu)缺點
優(yōu)點:
? 當(dāng)有多個處理機時,一個進(jìn)程的多個線程可以同時執(zhí)行。
缺點:
? 由內(nèi)核進(jìn)行調(diào)度。
三: 用戶進(jìn)程的優(yōu)缺點
優(yōu)點:
- 線程的調(diào)度不需要內(nèi)核直接參與,控制簡單。
- 可以在不支持線程的操作系統(tǒng)中實現(xiàn)。
- 創(chuàng)建和銷毀線程、線程切換代價等線程管理的代價比內(nèi)核線程少得多。
- 允許每個進(jìn)程定制自己的調(diào)度算法,線程管理比較靈活。
- 線程能夠利用的表空間和堆??臻g比內(nèi)核級線程多。
- 同一進(jìn)程中只能同時有一個線程在運行,如果有一個線程使用了系統(tǒng)調(diào)用而阻塞,那么整個進(jìn)程都會被掛起。另外,頁面失效也會產(chǎn)生同樣的問題。
缺點:
- 資源調(diào)度按照進(jìn)程進(jìn)行,多個處理機下,同一個進(jìn)程中的線程只能在同一個處理機下分時復(fù)用
3.10 混合實現(xiàn)
用戶級與內(nèi)核級的多路復(fù)用,內(nèi)核同一調(diào)度內(nèi)核線程,每個內(nèi)核線程對應(yīng)n個用戶線程
