进程状态的具体表现是由CPU的寄存器确定的:程序计数器(PC),堆栈指针(SP),通用寄存器以及MMU(Memory Management Uinit)页表。这些寄存器加上内存中的内容,磁盘文件,以及其他外设。所有这些告诉来我们一台计算机的一切。当进程需要切换时,需要先保存所有的CPU寄存器到切换出CPU的进程的进程结构中,然后用切换进CPU的进程的进程结构中保存的CPU的寄存器的值回复CPU状态。线程切换上下文切换的原理与此类似,只是线程在同一地址空间中,不需要MMU等切换,只需要切换必要的CPU寄存器,因此,线程切换比进程切换快的多。
关于线程相关的一些概念的说明:
线程作用域(Scope):pthread_attr_setscope()用于设置是PTHREAD_SCOPE_PROCESS(进程作用域,非绑定线程,线程切换在用户空间完成) 或者PTHREAD_SCOPE_SYSTEM(系统作用域,绑定线程,由内核完成线程的调度,线程切换在内核空间中进行);
策略(Policy):用于选择线程调度策略(FIFO, RR等调度策略);
优先级(Priority):用于设置线程的优先级;
继承(Inheritance):用于被创建的线程是否继承创建线程的的调度策略和参数。