计算机操作系统--内核级线程和用户级线程

在不同的操作系统，线程的实现方式是不一样的

OS/2，Windows实现的内核级线程；而很多数据库管理系统实现的是用户级线程；还有Solaris实现两种类型的线程

用户级线程：

内核级线程：

 

内核：其实就是最靠近硬件一层的代码

用户级线程特点：线程库适用于管理用户级线程的软件包，是供所有应用程序共享的应用既实用程序，里面包含线程各种操作的代码，不同的应用程序利用线程库设计多线程程序

1.用户级线程的创建，撤销，以及切换都不利用系统调用，这种线程与内核无关，内核不知道这种线程的存在

2.用户级线程的调度由其所属的进程进行调度，内核只负责对进程的调度

3.线程切换不需要系统状态的转换，也就不需要系统调用，会减少用户态<-->和心态转换的时空开销

4.每个进程可以使用本进程专用的线程调度算法来调度线程

5.用户级线程可以在任何操作系统中运行

6.当用户级线程调用一个系统调用时，系统会认为是线程所在进程的行为，因此进程会被阻塞，进程内所有线程都不能执行

7.不能利用多处理机技术，因为内核一次只把一个进程分配给一个处理机，也就是说无法做到真正的并行（可以用多进程技术）

 

内核级线程特点：

1.应用程序要使用内核线程，需要通过内核提供的API，也就是说需要进行系统调用（速度慢）

2.系统调度的单位不再是进程，而是线程

3.系统内核知道线程属于哪个进程，但是不需要考虑线程属于哪个进程，进程只作为系统资源的拥有者

4.可以并行运行同一个进程的不同线程，也可以运行不同进程的不同线程，但是前者开销更小（可以利用多处理机技术）

5.线程切换需要更大的开销（但不代表综合所用时间会更长，需要具体情况分析，比如一个应用程序大多都是系统调用）

6.内核级线程阻塞不会影响到其所属的进程

 

同时实现两种线程：Solaris系统

1.需要引入一个新的概念：轻型进程（LWP）

2.轻型进程拥有自己的PCB

3.用户级线程可能会有很多，但是LWP却不多，用户线程要进行系统调用需要通过LWP这个中介与内核线程连接

4.用户级线程：LWP=n：1                  LWP：内核级线程=1：1

5.当一个用户级线程阻塞时，则与之相连的LWP也阻塞，随后与这个LWP的所有用户级线程（用户线程只连接了这个LWP的话） 都将无法访问内核，但是依旧可以运行