一.多進程是操作系統(tǒng)基本圖像?

進程都是在內(nèi)核進行

二.用戶級線程

2.1線程引入

可以切指令不切表，也就是資源不動，指令執(zhí)行分開，更加輕量化，從而提高效率，保留并發(fā)優(yōu)點，避免進程切換代價，也就引入了線程．?

2.2多線程例子

?

同時觸發(fā)以及用yield交替執(zhí)行

?

104是B的函數(shù)返回地址，將104壓棧，其他也是陸續(xù)壓棧，用兩個執(zhí)行序列和一個棧，就會發(fā)現(xiàn)第一個線程，居然返回的函數(shù)地址是404，也就是線程在亂跑．?

?解決辦法，一個序列一個棧，切回線程要將棧切回，用一個地方存放棧指針也就是TCB(thread control block)，esp是cpu寄存器（理解為大腦），利用TCB和棧配合就解決了多線程執(zhí)行問題，每個線程有自己的TCB和棧．

用戶級線程缺點： 由于某個線程阻塞，導致進程阻塞，而內(nèi)核并不知道，不會切換到下一個線程，會到另一個進程，這樣瀏覽器例子就不會顯示內(nèi)容．

?但是內(nèi)核級線程就不會這樣

三.內(nèi)核級線程

3.1 多核利用核心級線程優(yōu)勢

并發(fā)：同時觸發(fā)，交替執(zhí)行，共用一套資源．這意味著，如果程序在單核處理器上運行，那么這兩個線程將交替地換入或者換出內(nèi)存。這些線程是同時“存在”的——每個線程都處于執(zhí)行過程中的某個狀態(tài)。
并行：同時觸發(fā)，同時進行．如果程序能夠并行執(zhí)行，那么就一定是運行在多核處理器上。此時程序中的每個線程都將分配到一個獨立的處理器核上，因此可以同時運行。

多核共用一套內(nèi)存映射，真正實現(xiàn)核心級線程才能利用多核，如果用多進程，就需要不同資源（內(nèi)存映射）那實際上對于多核就是一套資源反復切換，如果用用戶級線程，操作系統(tǒng)是看不見的，沒法使用多核．也就是多核只能適用于核心級線程才能發(fā)揮優(yōu)勢．

3.2和用戶級線程對比??

?進入內(nèi)核只能是中斷，INT指令是一個中斷指令?

?

四.總結(jié)

多個線程同時執(zhí)行任務肯定存在線程間的同步和互斥：

線程同步：指線程之間所具有的一種制約關系，一個線程的執(zhí)行依賴另外一個線程的消息，當它沒有得到另一個線程的消息時應等待，直到消息到達時才被喚醒。

線程互斥：指對于共享的進程系統(tǒng)資源，每個線程訪問時的排他性。當有若干個線程都要使用某一個共享資源時，任何時刻最多只允許一個線程去使用，其他線程必須等待，直到占用資源者釋放該資源。線程互斥可以看成是一種特殊的線程同步。

線程間的同步方法大體可以分為兩類：

用戶模式(使用時不需要切換內(nèi)核態(tài)，只在用戶態(tài)完成操作)：臨界區(qū)：適合一個進程內(nèi)的多線程訪問公共區(qū)域或代碼段時使用；

內(nèi)核模式(利用系統(tǒng)內(nèi)核對象的單一性來進行同步，使用時需要切換內(nèi)核態(tài)與用戶態(tài))：

• • 事件：通過線程間觸發(fā)事件實現(xiàn)同步互斥；

  • 互斥量：適合不同進程內(nèi)多線程訪問公共區(qū)域或代碼段時使用，與臨界區(qū)相似；

  • 信號量：與臨界區(qū)和互斥量不同，可以實現(xiàn)多個線程同時訪問公共區(qū)域數(shù)據(jù)，原理與操作系統(tǒng)中PV操作類似，先設置一個訪問公共區(qū)域的線程最大連接數(shù)，每有一個線程訪問共享區(qū)資源數(shù)就減一，直到資源數(shù)小于等于零；

參考:

操作系統(tǒng)_哈爾濱工業(yè)大學_中國大學MOOC(慕課)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的操作系统--用户级线程与内核级线程的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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