5 操作系统第二章 进程管理 线程介绍

文章目录

      • 1 什么是线程
          • 1.1 为什么要引入线程:
          • 1.2 线程定义
          • 1.3 线程与进程的比较
          • 1.4 线程的属性
          • 1.5 线程实现方式
            • 1.5.1 用户级线程(ULT)
            • 1.5.2 内核级线程(KLT,又称“内核支持的线程”)
            • 1.5.2 用户级线程、内核级线程二者组合
          • 1.6 多线程模型
            • 1.6.1 多对一模型
            • 1.6.2 一对一模型
            • 1.6.3 多对多模型
          • 1.7 线程小结

1 什么是线程

1.1 为什么要引入线程:
  • 引入进程的目的:为了更好的使多道程序并发执行,提高系统资源利用率和系统吞吐量;
  • 引入线程的目的:为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销,提高OS的并发性能。
    在这里插入图片描述
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1.2 线程定义

线程是“轻量级进程”,是一个基本的CPU执行单元,是程序执行的最小单元。线程是进程中的一个实体,是系统独立调度和分派的基本单位。

1.3 线程与进程的比较
1. 进程是资源分配单位,线程是CPU调度单位
2. 进程拥有一个完整的资源平台,而线程只独享必不可少的资源,如寄存器和栈
3. 线程同样具有就绪、阻塞和执行三种基本状态,同样具有状态之间的转换关系
4. 线程能减少并发执行的时间和空间开销(1)线程创建时间比进程短(2)线程终止时间比进程短(3)同一进程内线程切换时间比进程短(4)由于同一进程的各线程之间共享内存和文件资源,可直接进行不通过内核的通信

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一张图说明引入线程,带来的变化:
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1.4 线程的属性

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1.5 线程实现方式
1.5.1 用户级线程(ULT)

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1.5.2 内核级线程(KLT,又称“内核支持的线程”)

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1.5.2 用户级线程、内核级线程二者组合

在同时支持用户级线程和内核级线程的系统中,可采用二者组合的方式:将n个用户级线程映射到m 个内核级线程上(n>=m)
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  • 操作系统只“看得见”内核级线程,因此只有内核级线程才是处理机分配的单位。
  • 举个例子:在组合模型中,该进程由两个内核级线程,三个用户级线程,在用户看来,这个进程中 有三个线程。但即使该进程在一 个4核处理机的计算机上运行,也 最多只能被分配到两个核,最多只能有两个用户线程并行执行。
1.6 多线程模型
1.6.1 多对一模型

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1.6.2 一对一模型

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1.6.3 多对多模型

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1.7 线程小结

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