" A flow of control within a process that consists of a PC, a register set and a stack space"
本章将介绍为单个运行进程提供的新抽象 —— 线程 (thread)
- 线程是
调度的一个基本单位（basic unit of CPU scheduling）
- 一个单独的线程至少有自己的寄存器状态，通常还有自己的栈。
" 在同一进程中可以创建多个线程，并共享代码、地址空间和进程的操作资源 "
❓ 思考：那么问题来了，线程和多线程的区别是什么？
这里有一个经典观点就是：一个程序只有一个执行点，但多线程有多个执行点。
就让荀彧 (不是苟或!!!) 来给大家举个栗子：
- 线程：一个程序计数器，用来存放要执行的指令。
- 多线程：多个程序计数器，每个都用于取指令和执行。
多线程每个线程都类似于独立的线程，所以没有什么太大的区别，它们只有一点区别 ——
（线程之间共享地址空间，从而能够访问相同的数据）
💡 区别：多线程 共享 地址空间 。因此，单个线程的状态与进程状态非常类似。
线程有一个程序计数器（），用于记录程序从哪里获取指令。
每个线程都有自己的一组用于计算的寄存器，没错就是这么牛啤，人手一套的那种。
所以，如果有两个线程运行在同一处理器上，从运行一个线程 切换到另一个线程
时：
必定会发生 上下文切换 (context switch)，我们讲过进程的上下文切换，它是通过 解决的。
而线程的上下文切换也是类似于进程的上下文切换的，线程是通过 解决的。
- 对于进程：我们将状态保存到进程控制块（
）
- 对于线程：我们要保存每个线程的状态，就需要一个或多个线程控制块（
）
但是！与进程相比，线程的上下文切换有 "一点" 不同！
🔍 主要区别：线程的上下文切换，地址空间保持不变（这意味着不需要切换当前使用的页表）。
- 当
时，
的寄存器状态被保存，
的寄存器状态被恢复，地址空间保持不变。
- 线程的创建和切换成本是很低的，非常的便宜，因为它们只需要一个栈和存储寄存器。
在多个线程中，每个线程独立运行，不是地址空间中只有一个栈，而是每个线程都有一个栈。
💭 假设：有一个多线程的进程，它有两个线程，结果地址空间看起来不同：
- 从图中可以观察到，两个栈跨越了进程的地址空间，因此所有位于栈上的变量、参数、返回值和其他能放在栈上的东西，将被放置在线程本地 (thread-loacl) 存储的地方。
- 多个栈也破坏了地址空间布局的美感，以前，堆和栈可以互不影响的增长，直到空间耗尽。而现在多个栈就没有这么简单了，值得庆幸的是，通常栈不会很大（除非大量使用递归程序）。
为什么要用线程？为什么？因为快！
📌 [ 笔者 ] 王亦优
📃 [ 更新 ] 2022.
❌ [ 勘误 ] /* 暂无 */
📜 [ 声明 ] 由于作者水平有限，本文有错误和不准确之处在所难免，本人也很想知道这些错误，恳望读者批评指正！| 📜 参考资料 Remzi H. Arpaci-Dusseau and Andrea C. Arpaci-Dusseau, Operating Systems: Three Easy Pieces A. Silberschatz, P. Galvin, and G. Gagne, Operating System Concepts, 9th Edition, John Wiley & Sons, Inc., 2014, ISBN 978-1-118-09375-7. Microsoft. MSDN(Microsoft Developer Network)[EB/OL]. []. . 百度百科[EB/OL]. []. https://baike.baidu.com/. |
