线程理论知识
什么是线程?
一 进程是用来把资源集中到一起(进程是一个资源单位,或者说是资源集合),二线程则是CPU上的执行 单位,多线程(即多个控制线程)的概念是,在一个进程中存在多个线程,多个线程共享进程的地址空 间
二 线程的作用,线程与进程的区别
1线程共享创建它的进程的地址空间;进程有自己的地址空间。
2线程可以直接访问其进程的数据段;进程有它们自己的父进程数据段的副本。
3线程可以直接与进程的其他线程通信;进程必须使用进程间通信来与兄弟进程通信。
4新线程很容易创建;新进程需要复制父进程。
5线程可以对同一进程的线程进行相当大的控制;进程只能对子进程执行控制。
6对主线程的更改(取消、优先级更改等)可能会影响该进程的其他线程的行为;对父进程的更改不会影响子 进程
三 为什么要有多线程
1多线程共享同一地址空间
2比进程轻量级,容易创建,可以撤销,创建一个线程大概比创建一个进程要快10-100倍。
3增加运行速度
4开销小
四 用户级与内核级线程的比较
1: 以下是用户级线程和内核级线程的区别:
- 内核支持线程是OS内核可感知的,而用户级线程是OS内核不可感知的。
- 用户级线程的创建、撤消和调度不需要OS内核的支持,是在语言(如Java)这一级处理的;而内核支持线程的创建、撤消和调度都需OS内核提供支持,而且与进程的创建、撤消和调度大体是相同的。
- 用户级线程执行系统调用指令时将导致其所属进程被中断,而内核支持线程执行系统调用指令时,只导致该线程被中断。
- 在只有用户级线程的系统内,CPU调度还是以进程为单位,处于运行状态的进程中的多个线程,由用户程序控制线程的轮换运行;在有内核支持线程的系统内,CPU调度则以线程为单位,由OS的线程调度程序负责线程的调度。
- 用户级线程的程序实体是运行在用户态下的程序,而内核支持线程的程序实体则是可以运行在任何状态下的程序。
2: 内核线程的优缺点
优点:
- 当有多个处理机时,一个进程的多个线程可以同时执行。
缺点:
- 由内核进行调度。
3: 用户进程的优缺点
优点:
- 线程的调度不需要内核直接参与,控制简单。
- 可以在不支持线程的操作系统中实现。
- 创建和销毁线程、线程切换代价等线程管理的代价比内核线程少得多。
- 允许每个进程定制自己的调度算法,线程管理比较灵活。
- 线程能够利用的表空间和堆栈空间比内核级线程多。
- 同一进程中只能同时有一个线程在运行,如果有一个线程使用了系统调用而阻塞,那么整个进程都会被挂起。另外,页面失效也会产生同样的问题。
缺点:
- 资源调度按照进程进行,多个处理机下,同一个进程中的线程只能在同一个处理机下分时复用