2 4 1 多線程環(huán)境概述

1、計算機操作系統(tǒng)2 處理器管理 2.4 多線程技術(shù)2.4.1 多線程環(huán)境概述單線程結(jié)構(gòu)進程 傳統(tǒng)進程是單線程結(jié)構(gòu)進程執(zhí)行序列管理者進程核心棧用戶棧進程控制塊用戶地址空間單線程結(jié)構(gòu)進程的問題 單線程結(jié)構(gòu)進程在并發(fā)程序設(shè)計上存在的問題 進程切換開銷大 進程通信開銷大 限制了進程并發(fā)的粒度 降低了并行計算的效率解決問題的思路 把進程的兩項功能，即“獨立分配資源”與“被調(diào)度分派執(zhí)行”分離開來 進程作為系統(tǒng)資源分配和保護的獨立單位， 不需要頻繁地切換； 線程作為系統(tǒng)調(diào)度和分派的基本單位，能輕裝運行，會被頻繁地調(diào)度和切換 線程的出現(xiàn)會減少進程并發(fā)執(zhí)行所付出的時空開銷，使得并發(fā)粒度更細、并發(fā)性更好多線程結(jié)構(gòu)進

2、程進 程執(zhí)行序列執(zhí)行序列管理者共享用戶棧內(nèi)核棧線程控制塊用戶棧內(nèi)核棧線程控制塊進程控制塊用戶地址空間多線程環(huán)境下的進程概念 在多線程環(huán)境中，進程是操作系統(tǒng)中進行保護和資源分配的獨立單位。具有: 用來容納進程映像的虛擬地址空間 對進程、文件和設(shè)備的存取保護機制多線程環(huán)境下的線程概念 線程是進程的一條執(zhí)行路徑，是調(diào)度的基本單位，同一個進程中的所有線程共享進程獲得的主存空間和資源。它具有： 線程執(zhí)行狀態(tài) 受保護的線程上下文，當(dāng)線程不運行時， 用于存儲現(xiàn)場信息 獨立的程序指令計數(shù)器 執(zhí)行堆棧 容納局部變量的靜態(tài)存儲器多線程環(huán)境下的線程狀態(tài) 線程狀態(tài)有： 運行、就緒和睡眠 掛起狀態(tài)：與資源相關(guān)，屬于進程 與線程狀態(tài)變化有關(guān)的線程操作有： 孵化、結(jié)束、活化、指派、多線程環(huán)境下的線程調(diào)度 線程狀態(tài)有運行、就緒和睡眠，無掛起 與線程狀態(tài)變化有關(guān)的線程操作有： 孵化、活化、指派、結(jié)束 OS感知線程環(huán)境下： 處理器調(diào)度對象是線程 進程沒有三狀態(tài)（或者說只有掛起狀態(tài)） OS不感知線程環(huán)境下： 處理器調(diào)度對象仍是進程 用戶空間中的用戶調(diào)度程序調(diào)度線程并發(fā)多線程程序設(shè)計的優(yōu)點 快速線程切換 減少（系統(tǒng)）管理開銷 （線程）通信易于實現(xiàn) 并行程度提高