线程（二）

用户级线程 User Threads

• 线程管理（创建、资源申请、调度、通信等）
  由user-level threads library “一手包办”，不靠OS内核
• 举例：Thread primary thread libraries
  • JAVA threads
  • POSIX pthreads
  • Win32 threads

内核级线程 Kernel Threads

• 线程管理由操作系统内核的kernel-level threads实现
• 举例
  • Windows XP/2000
  • Solaris

用户线程要受内核支持，无需内核管理，而内核线程由操作系统直接支持和管理。
有些操作系统内核支持多线程，有些不支持（早期的一些）。有不同的模型。

多线程模型 Multithreading

• Many-to-One（OS不支持内核线程，程序包（在用户态）比如JAVA threads library对操作系统来说就是个单独的进程，程序包得到操作系统给的CPU，由这个包对多个线程做二次分配）
  一个出错，其他线程都会受连累，交出CPU
• One-to-One（OS内核支持多线程，一个用户态线程对应一个内核线程）
  出错线程没有影响其它正常线程
• Many-to-Many（用户态有M个线程，内核态有N个线程）
• Two-level (包括Many-to-Many和One-to-One)

线程管理相对于进程管理带来的问题

• fork()操作和exec()操作的意义有变
  之前了解了进程中的fork，子进程继承了父进程的所有资源。线程里面的fork语义有什么变化？一个线程调用fork，仅仅复制调用线程呢？还是复制与调用线程同属于一个task的所有线程呢？这各有道理。
  而exec()是一样的，exec()在进程中是子进程替换代码段，装入二进制文件并执行。那在线程里面，这里的代码段数据段是共享的，这样按照原来的exec()是不是影响到别的线程了？还是说只替换属于这个线程独立部分的代码？这也各有各的道理所在。
  都是操作系统线程管理中需要处理的具体问题，都要明确给出答案。

• 撤销线程
  在线程正常完成操作前，终止它，释放各种资源。至少有两种语义，马上撤销和不断检查它是否应该终止，检查到应该终止时候，才终止自己。

• 信号处理
  进程与进程之间，通信就是进程整体处理，多线程情况下，信号发过来，哪个线程去响应？

• 线程池 Thread pools
  如果每次开一个线程就要创建一个线程处理请求，用完之后就会丢弃，这样在有大量高并发的情况下，无限制的线程会耗尽系统资源，解决方案是使用线程池。
  在进程开始时创建一定数量的线程，并放入到池中等待工作。服务器收到请求时候，会唤醒池中的一个线程（如果有可用的线程），并将要处理的请求传递给它。一旦线程完成服务，它就会返回池中再等待工作。
  这样有两个优点：

  • 使用现有的线程处理请求比等待创建新的线程要快
  • 线程池限制了在任何时候可用线程的数量