用户级线程和内核级线程

用户级线程和内核级线程是两种不同的线程实现方式。用户级线程在操作系统内核不可见,创建和管理速度快,但面对I/O阻塞时会阻塞整个进程。内核级线程由内核管理,支持多处理器系统下的并发执行,但上下文切换开销较大。内核级线程在进程中的线程阻塞时,仍能执行其他线程。

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据操作系统内核是否对线程可感知,可以把线程分为内核线程和用户线程。用户级线程由应用程序所支持的线程实现, 内核意识不到用户级线程的实现。内核级线程又称为内核支持的线程。

用户级线程

用户级线程仅存在于用户空间中,对于操作系统是不可见的。此类线程的创建、撤销、线程之间的同步与通信功能,都无须利用系统调用来实现。每个线程并不具有自身的线程上下文(线程上下文保存的是线程用到的寄存器、内存中的数据等)。

用户级线程的优点

  1. 线程切换代价的代价比内核线程少, 因为保存线程状态的过程和调用程序都只是本地过程,没有上下文的切换。
  2. 允许每个进程定制自己的调度算法,线程管理(创建、销毁等)比较灵活。

用户线程的缺点

  1. 线程发生I/O或页面故障引起的阻塞时,如果调用阻塞系统调用则内核由于不知道有多线程的存在,而会阻塞整个进程。
  2. 由于每个线程并不具有自身的线程上下文。因此就线程的同时执行而言,任意给定时刻每个进程只能够有一个线程在运行,而且只有一个处理器内核会被分配给该进程。

内核级线程

内核级线程的管理(建立和销毁等)是由操作系统通过系统调用完成的。内核为进程及其内部的每个线程维护上下文信息,调度也是在内核基于线程架构的基础上完成。

内核线程驻留在内核空间,它们是内核对象。有了内核线程,每个用户线程被映射或绑定到一个内核线程。用户线程在其生命期内都会绑定到该内核线程。一旦用户线程终止,两个线程都将离开系统。这被称作”一对一”线程映射,除此之外

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