多核多线程基础

cpu：

编译器将c程序转换为汇编代码，编译器选项和开关影响编译器的工作

c++程序--->编译器----->汇编代码----->汇编器-------->处理器本地语言

内存：

典型cpu仅对保存在寄存器中的数据进行操作。

cpu<----reg(64bit)<----L1 cache<----L2 cache（处理器外部）<-----系统主存RAM<-----虚拟内存（外部磁盘）io设备

注：在二级存储器中保存的数据和指令必须通过io通道或者总线才能到达RAM。到达RAM后通过系统总线到达L1cache。

总线：

计算机中的子系统通过总线进行通信。

传统上，总线分为cpu-内存总线和io总线。

基本的系统配置主要由两个总线：系统总线（前端总线fsb）和io总线。如果系统存在cache还会有后端总线bsb，用于连接处理器和cache。

操作系统的角色：

操作系统为开发人员的程序链接到硬件提供了两个软件层：应用程序接口api和系统程序接口spi。

进程和程序：

一个进程可能是由多个任务组成，而每一个任务可以和一个或者多个进程关联，进程是操作系统创造的。 一个工作单元想要被称为进程，它必须拥有由操作系统指派的地址空间，必须有进程id，必须拥有状态和进程表中的表项。

线程更加便于编程，因为线程共享相同的地址空间，使得线程之间的通信和同步都容易很多。线程相比于进程系统花销更少(进程之间的通信和启动时间），可以创建的线程数目远多于进程数目。

多线程：

线程分为用户级线程和内核级线程，分贝运行在用户模式（进程执行程序或链接库中的指令）和内核模式（进程或者线程在进行系统的调用，可以访问内核空间中定义的对象）

三种线程模型：

用户级线程（多对一）、内核级线程(一对一)、混合线程

用户级线程：驻留在用户空间或者模式，运行时库管理的这些线程也位于用户空间，对于操作系统不可见，无法被调度到处理器内核。每个线程并不具有线程的上下文。

内核级线程：

驻留在内核空间，是内核对象，用户线程被绑定到一个内核线程（在生命周期内），一旦用户线程终止，两个线程都将离开系统。操作系统为每个线程创建上下文。

混合线程：

是用户线程和内核线程的交叉，使得库和操作系统都可以管理线程。用户线程由运行时库调度器管理，内核线程由操作系统调度器管理。

线程上下文：

当一个进程从内核中移出，另一个进程变成活动，这就是上下文切换。

进程上下文信息包括：进程id，指向可执行文件的指针，栈，静态和动态分配的变量的内存，处理器寄存器。都与地址空间有关，使用很多系统资源。