一.多進程是操作系統基本圖像?

進程都是在內核進行

二.用戶級線程

2.1線程引入

可以切指令不切表，也就是資源不動，指令執行分開，更加輕量化，從而提高效率，保留并發優點，避免進程切換代價，也就引入了線程．?

2.2多線程例子

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同時觸發以及用yield交替執行

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104是B的函數返回地址，將104壓棧，其他也是陸續壓棧，用兩個執行序列和一個棧，就會發現第一個線程，居然返回的函數地址是404，也就是線程在亂跑．?

?解決辦法，一個序列一個棧，切回線程要將棧切回，用一個地方存放棧指針也就是TCB(thread control block)，esp是cpu寄存器（理解為大腦），利用TCB和棧配合就解決了多線程執行問題，每個線程有自己的TCB和棧．

用戶級線程缺點： 由于某個線程阻塞，導致進程阻塞，而內核并不知道，不會切換到下一個線程，會到另一個進程，這樣瀏覽器例子就不會顯示內容．

?但是內核級線程就不會這樣

三.內核級線程

3.1 多核利用核心級線程優勢

并發：同時觸發，交替執行，共用一套資源．這意味著，如果程序在單核處理器上運行，那么這兩個線程將交替地換入或者換出內存。這些線程是同時“存在”的——每個線程都處于執行過程中的某個狀態。
并行：同時觸發，同時進行．如果程序能夠并行執行，那么就一定是運行在多核處理器上。此時程序中的每個線程都將分配到一個獨立的處理器核上，因此可以同時運行。

多核共用一套內存映射，真正實現核心級線程才能利用多核，如果用多進程，就需要不同資源（內存映射）那實際上對于多核就是一套資源反復切換，如果用用戶級線程，操作系統是看不見的，沒法使用多核．也就是多核只能適用于核心級線程才能發揮優勢．

3.2和用戶級線程對比??

?進入內核只能是中斷，INT指令是一個中斷指令?

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四.總結

多個線程同時執行任務肯定存在線程間的同步和互斥：

線程同步：指線程之間所具有的一種制約關系，一個線程的執行依賴另外一個線程的消息，當它沒有得到另一個線程的消息時應等待，直到消息到達時才被喚醒。

線程互斥：指對于共享的進程系統資源，每個線程訪問時的排他性。當有若干個線程都要使用某一個共享資源時，任何時刻最多只允許一個線程去使用，其他線程必須等待，直到占用資源者釋放該資源。線程互斥可以看成是一種特殊的線程同步。

線程間的同步方法大體可以分為兩類：

用戶模式(使用時不需要切換內核態，只在用戶態完成操作)：臨界區：適合一個進程內的多線程訪問公共區域或代碼段時使用；

內核模式(利用系統內核對象的單一性來進行同步，使用時需要切換內核態與用戶態)：

• • 事件：通過線程間觸發事件實現同步互斥；

  • 互斥量：適合不同進程內多線程訪問公共區域或代碼段時使用，與臨界區相似；

  • 信號量：與臨界區和互斥量不同，可以實現多個線程同時訪問公共區域數據，原理與操作系統中PV操作類似，先設置一個訪問公共區域的線程最大連接數，每有一個線程訪問共享區資源數就減一，直到資源數小于等于零；

參考:

操作系統_哈爾濱工業大學_中國大學MOOC(慕課)

總結

以上是生活随笔為你收集整理的操作系统--用户级线程与内核级线程的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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