多线程

本文介绍了多线程技术的基本概念,包括软件多线程和硬件多线程的区别。阐述了操作系统如何通过快速切换线程来实现并发执行,以及对称多处理机(SMP)系统和CMP技术如何实现真正的多线程能力。

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多线程是指从软件或者硬件上实现多个任务并发执行的技术。

软件多线程。即便处理器只能运行一个线程,操作系统也可以通过快速的在不同线程之间进行切换,由于时间间隔很小,来给用户造成一种多个线程同时运行的假象。这样的程序运行机制被称为软件多线程。如微软的Windows操作系统和Linux就是在各个不同的线程间来回切换,被称为单人多工操作系统。而DOS这类文字接口操作系统在一个时间只能处理一项工作,被视为单人单工操作系统。

除此之外,许多系统及处理器也支持硬件多线程技术。对称多处理机(SMP)系统具有多个处理器,所以具有真正的同时执行多个线程的能力;CMP技术通过在一块芯片上集成多个核心(Core)也具有真正的多线程能力;CMT技术则稍有不同,有的是依靠硬件执行线程切换来获得多线程能力,操作系统不再负责线程切换,因而这部分开销可以减少甚至消除,这方面典型的例子是Sun的UltraSPARC T1,它同时综合了CMP和CMT。微软的Windows 2000以后的操作系统皆支援多线程与超线程技术。
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