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操作系统-线程的实现方式和多线程模型（用户级线程 内核级线程 多线程模型的情况）和线程的状态,转换,组织,控制

news 2025/9/8 23:50:22

文章目录

线程的实现方式和多线程模型

总览

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线程的实现方式

用户级线程

程序自己通过自己设计的线程库实现线程管理调度

如QQ有三个功能，这三个功能需要同时进行，通过进程实现就是三个进程分别实现这三个功能

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如果由一个进程实现？相当于并发执行三个功能
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线程的管理工作：由线程库（如上面通过while），不是操作系统。
线程切换由程序自己的线程库来完成，不需要CPU变态
操作系统不能意识到用户级线程的存在，它只是在执行进程的代码，代码中的线程库部分能够实现并发执行各个线程

优点：切换线程只需要在用户态完成
缺点：被阻塞在某段代码时整个进程的其他线程都会阻塞，且多个线程都是运行在一个CPU的（CPU的调度单位依然是进程）

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内核级线程

线程的管理工作由操作系统完成
线程的切换需要CPU变态（需要操作系统介入）

引入内核级线程后，CPU调度的基本单位是线程，多个线程也可以分派到多个CPU上并行运行

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多线程模型

一对一

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多对一

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多对多

此时内核级线程与用户级线程的对应关系由有两种
一个内核级线程对应多个用户级线程就是之前的多对一的情况
而一个内核级线程对应一个用户级线程就是之前的一对一情况

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小结

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线程的状态,转换,组织,控制

总览

线程的状态和转换与进程的差不多
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线程的状态与转换

时间用完是并发执行中的轮换的原因

我们通常关注这三个状态
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线程的组织与控制

保存堆栈指针是在保存该线程的栈顶地址和栈底地址，切换线程后，该线程的堆栈信息依然在内存中

组织线程表的类型可以不同，如将系统的线程都组成一张表，或者按照进程来组成线程表，又或者按照线程状态来分状态组织线程表

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控制就是实现线程状态的切换和线程的调度

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