操作系统第三篇【线程】

线程概述

进入线程的目的：

程序并发执行所需付出的时空开销，为使程序能并发执行，系统必须进行以下的一系列操作：

• 　(1) 创建进程，系统在创建一个进程时，必须为它分配其所必需的、除处理机以外的所有资源，如内存空间、I/O设备，以及建立相应的PCB；
• 　(2) 撤消进程，系统在撤消进程时，又必须先对其所占有的资源执行回收操作，然后再撤消PCB；
• 　(3) 进程切换，对进程进行上下文切换时，需要保留当前进程的CPU环境，设置新选中进程的CPU环境，因而须花费不少的处理机时间。

引入线程主要是为了提高系统的执行效率，减少处理机的空转时间和调度切换(保护现场信息)的时间，以及便于系统管理。，使OS具有更好的并发性

线程——作为调度和分派的基本单位（取代进程的部分基本功能）

线程与进程

回顾一下进程的基本属性：

• ①进程是一个可拥有资源的独立单位，
• ②进程同时又是一个可独立调度和分派的基本单位，

线程与进程的关系：一个进程可以派生出多个线程。

• 线程有3个基本状态：执行、就绪、阻塞。
• 线程有5种基本操作：
  • 派生、阻塞、激活、 调度、 结束
• 线程的另一个执行特性是同步。线程中所使用的同步控制机制与进程中所使用的同步控制机制相同。

线程的基础

线程有两个基本类型：

• 1) 用户级线程：管理过程全部由用户程序完成，操作系统内核心只对进程进行管理。
• 2) 系统级线程(核心级线程)：由操作系统内核进行管理。操作系统内核给应用程序提供相应的系统调用和应用程序接口API，以使用户程序可以创建、执行以及撤消线程。

线程的属性：

• 1)轻型实体；2)独立调度和分派的基本单位；3)可并发执行；4)共享进程资源。 如同每个进程有一个进程控制块一样，系统也为每个线程配置了一个线程控制块TCB，将所有用于控制和管理线程的信息记录在线程控制块中