操作系统中的线程实现

操作系统中的线程实现

一对一模型

每条用户线程交由唯一对应的系统线程进行调度，在这种设计下创建线程和创建系统进程的代价是相同的。

多对一模型

多条用户线程交由一条系统线程进行调度，这个系统线程也是唯一一条，所以无法适应多核环境，即使是在多核环境下也只能同时运行一条线程。

多对多模型

多条用户线程对应多条系统线程，在多核环境下系统线程可以并行地进行运算。这种设计可以使得用户线程的创建效率变高，但是导致系统内核设计的复杂性增加。

Linux中的线程和进程

Linux使用核外1对1线程模型，使用进程来模拟线程，把线程的调度交由唯一对应的系统线程，也就是说在Linux系统中用户线程的本质即是系统线程也就是进程，线程的创建代价和进程是一样的，区别只是同一个进程下的线程可以共享进程的内存空间。

• 在linux中可以被内核调用的线程叫做进程。
• 每一个进程有一个系统唯一指定的进程号（Process ID，PID）和一个线程组号（Thread Group ID，TGID）。
• 进程分为两类，一类是不包含TGID的普通进程，一类是包含TGID的线程型进程。
• 如果一个线程型进程的PID=TGID，就被称作是主线程。

windows中的线程和进程

windows同样采用1对1的线程模型，在windows中一个进程表示一个基本CPU运行单位，但是进程本身只负责存储进程信息，进程本身不包含任何可执行代码，所有的执行代码都放在线程中。

总结

• 创建线程无法达到节省创建时间的目的。
• 每次切换线程都会从用户态进入系统态，线程调度的上下文切换成本很高。

所以在程序中应该避免频繁地创建和销毁线程，也不应该在程序中同时保留过多的线程。