05 线程及线程模型

线程、多线程模型

1.什么是线程？为什么引入线程？

答：有的进程需要 ”同时“ 做很多事，而传统的进程只能串行的执行一系列程序，一个进程可分细为多个线程为此，引入 ”线程“，来增加并发度。，引入线程后，线程成为了程序执行流的最小单位

2.引入线程机制后有什么变化？

3.线程由那些重要的属性？

线程的属性：

1. 线程是处理机调度的单位
2. 多CPU计算机中，各个线程可占用不同的CPU
3. 每个线程都有一个线程ID 、线程控制块（TCB）
4. 线程也有就绪、阻塞、运行三种基本状态
5. 线程几乎不拥有系统资源
6. 由于共享内存地址，同一进程中线程通信甚至不需要系统干预，同一进程不同线程共享进程资源
7. 同一进程中线程切换，不会引起进程切换

4.线程的实现方式？

方式一 ： 用户级线程

所有的线程管理工作都由应用程序负责（包括线程切换）

用户级线程中，线程切换可以在用户态下完成，无需操作系统干预。（用户级线程对用户不透明，对操作系统透明）可以简单理解： ”用户级线程“ 就是 ”从用户视角看能看到的线程“

方式二 ：内核级线程

内核级线程的管理工作由操作系统内核完成（线程切换、调度）

内核级线程的切换必然需要在核心态下完成，可以简单理解：从操作系统内核视角看到的线程

重点

只有内核级线程才是处理机分配的单位

5.多线程模型？

在同时支持 用户级线程 和 内核级线程 的系统中，由几个用户级线程映射到几个内核级线程的问题引出了 ” 多线程模型“ 问题

多线程模型	优点	缺点
多对一：多个用户线程对应一个内核线程	用户级线程的切换在用户空间完成，不需要切换核心态，线程开销小，效率高	当一个用户级线程被阻塞后，整个进程都被阻塞，并发度不高
一对一：一个用户线程对应一个内核线程	当一个线程被阻塞后，别的线程还可以继续执行，并发能力强	一个进程会占用多个内核级线程切换由操作系统内核完成，需要核心态，线程管理成本大，开销大
多对多：n个用户线程对应m个内核线程	克服多对一并发度不高的缺点，又克服一对一模型中用户进程占用太多内核线程开销大问题