執行緒、執行緒與程式、ULT與KLT

2.6 執行緒

程式分為兩個組成部分

• 排程的基本單位
• 資源的獨立單元

執行緒作為基本排程單位獨立出來，由OS排程

多執行緒

單個程式內支援多個併發路徑的能力

單執行緒

一個程式只有一個執行緒

執行緒是程式中的一個實體，是獨立排程和分派的單元

2.6.1 程式vs執行緒

一個程式可以有一個或多個執行緒
掛起或終止一個程式=掛起或終止其內部所有執行緒

執行緒

• 執行狀態state:派生、阻塞、解除阻塞、結束
• 上下文context
• 棧
• 區域性變數
• 共享的資源和記憶體
  

多執行緒比單執行緒多一個tcb（執行緒的“pcb”）

執行緒優點

1. 建立耗時短
2. 終止耗時短
3. 切換耗時短（同程式內）
4. 提高了不同執行程式間的通訊效率

執行緒同步

• 一個程式中的所有執行緒共享該程式資料和空間
• 一個執行緒對資料修改會影響其他執行緒

2.6.2執行緒分類

使用者級執行緒 ULT（User-Level Thread）

• 執行緒核心不可見，由應用程式管理
• 程式阻塞，執行緒不一定阻塞；程式執行，執行緒也可能阻塞
• 優點
• 執行緒切換不需要切換核心模式
• 排程策略可以應用程式定製
• 可執行在任何種類的OS上
• 缺點
• 執行緒系統呼叫時會阻塞該程式所有執行緒
• 不適用於多核系統
• 缺點的改進辦法
• jacketing技術：由應用級呼叫替代系統呼叫
  

核心級執行緒 KLT（Kernel level Thread）

• 核心管理執行緒，應用程式不管理執行緒
• 優點
• 可以將多個執行緒分配到多個cpu上
• 一個執行緒阻塞時，同程式其他執行緒不會阻塞
• 核心本身也可以使用多執行緒
• 缺點
• 執行緒切換要進行模式切換

混合方法（ULT+KLT）

• 執行緒在使用者級建立
• 執行緒排程、同步由應用程式完成
• 使用者執行緒一個或多個對映到核心執行緒上（核心執行緒要更少）