线程

来自SylixOS-wiki
(版本间的差异)
跳转至: 导航, 搜索
(状态变化)
第1行: 第1行:
==线程知识==
+
==线程==
 +
:线程是程序中的一条独立的控制流,线程是SylixOS调度器进行任务调度的基本单位,每个线程都有一个独一无二的ID号、栈、线程控制块(TCB),
  
===基本概念===
+
为了管理线程,SylixOS会为每一个线程分配一个线程控制块,用于记录该线程的信息,如线程入口函数、线程优化级、线程名字、线程当前的堆栈指针等。
  
:一般来说,我们把正在计算机中执行的程序叫做“进程”(Process) ,而不将其称为程序(Program)。所谓“线程”(Thread),是“进程”中某个单一顺序的控制流。
+
线程入口函数可以调用其它函数,函数内定义的局部变量将从它自己的栈里分配,所以不同的线程可以有相同的线程入口函数,但又独立运行。
  
:新兴的操作系统,大多采用多线程的概念,把线程视为基本执行单位,也是操作系统进行任务调度的基本单位。
+
线程栈可以由用户自己分配,也可以操作系统代为分配,线程栈的大小不应改过少(容易造成栈溢出),也不应该过大(造成浪费)。
  
===发展历史===
+
线程ID在线程被创建时决定,是线程的标识符。
  
:60年代,在操作系统中能拥有资源和独立运行的基本单位是进程,然而随着计算机技术的发展,进程出现了很多弊端,一是由于进程是资源拥有者,
+
线程优先级和调度策略是SylixOS调度器进行任务调度的参数,SylixOS是一个实时操作系统(RTOS),始终运行一个优先级最高的就绪态任务。
  
创建、撤消与切换存在较大的时空开销,因此需要引入线程;二是由于对称多处理器(SMP)出现,可以并行地运行多个执行单位,而多个进程并行开销过大。
+
==线程入口函数==
 
+
因此在80年代,出现了能独立运行的基本单位——线程(Thread)。
+
 
+
===工作原理===
+
 
+
:线程是进程中的实体,一个进程可以拥有多个线程,一个线程必须有一个父进程。线程不拥有系统资源,只有拥有一些必须的数据结构;它与父进程的其它线程共享
+
 
+
该进程所拥有的全部资源。进程可以创建和撤消线程,从而实现程序的并发执行。
+
 
+
:就象进程一样,线程在程序中是独立的、并发的执行路径,每个线程有它自己的堆栈、自己的程序计数器和自己的局部变量。但是,与分隔的进程相比,
+
 
+
进程中的线程之间的隔离程度要小,它们共享内存、文件句柄等。
+
 
+
:进程可以支持多个线程,它们看似同时执行,但互相之间并不同步。一个进程中的多个线程共享相同的内存地址空间,这就意味着它们可以访问相同的变量和对象,
+
 
+
而且它们从同一堆中分配对象。尽管这让线程之间共享信息变得更容易,但您必须小心,确保它们不会妨碍同一进程里的其它线程。
+
 
+
:一般,线程具有就绪、阻塞和运行三种基本状态。
+
 
+
:在对称多处理器(SMP)的系统里,不同线程可以同时在不同的处理器上运行,甚至当它们属于同一个进程时也是如此。大多数支持多处理器的操作系统都提供编程接口
+
 
+
来让进程可以控制自己的线程与各处理器之间的亲和度(affinity)。
+
 
+
===相关概念===
+
 
+
===优势===
+
 
+
===与进程的比较===
+
 
+
:进程是资源分配的基本单位。所有与该进程有关的资源,都被记录在进程控制块(PCB)中。以表示该进程拥有这些资源或正在使用它们。
+
 
+
另外,进程拥有一个完整的虚拟地址空间。
+
 
+
:与进程相对应,线程与资源分配无关,它属于某一个进程,并与进程内的其他线程一起共享进程的资源。当进程发生调度时,
+
 
+
不同的进程拥有不同的虚拟地址空间,而同一进程内的不同线程共享同一地址空间。
+
 
+
:线程只由相关堆栈(系统栈或用户栈)寄存器和线程控制块(TCB)组成。寄存器可被用来存储线程内的局部变量,但不能存储其他线程的相关变量。
+
 
+
:进程切换时涉及到有关资源指针的保存以及地址空间的变化等问题;线程切换时,由于同不进程内的线程共享资源和地址空间,
+
 
+
将不涉及资源信息的保存和地址空间变化的问题,从而减少了操作系统的开销时间。
+
 
+
===适用范围===
+
 
+
:典型的应用:
+
:1. 服务器中的文件管理或通信控制
+
:2. 前后台处理
+
:3. 异步处理
+
 
+
===基本操作===
+
:*创建(Create):线程在进程内创建出来,它可由进程创建,也可由线程创建。
+
 
+
:*阻塞(Block):如果一个线程在执行过程中需要等待某个事件发生,则被阻塞。
+
 
+
:*激活(unblock):如果阻塞线程的事件发生,则该线程被激活并进入就绪队列。
+
 
+
:*调度(schedule):选择一个就绪线程进入执行状态。
+
 
+
:*结束(Finish):如果一个线程执行结束,它的寄存器上下文以及堆栈内容等将被释放。
+
 
+
:*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。
+
 
+
===状态变化===
+
 
+
:*创建线程
+
:当创建一个新的进程时,也创建一个新的线程,进程中的线程可以在同一进程中创建新的线程。
+
 
+
:*终止线程
+
:可以正常终止自己,也可能某个线程执行错误,由其它线程强行终止。终止线程操作主要负责释放线程占有的寄存器和栈。
+
 
+
:*阻塞线程
+
:当线程需要等待每个事件而无法继续运行时,则停止其运行。
+
 
+
:*唤醒线程
+
:当阻塞线程的事件发生时,将被阻塞的线程状态置为就绪态,将其挂到就绪队列。
+

2015年5月28日 (四) 17:35的版本

线程

线程是程序中的一条独立的控制流,线程是SylixOS调度器进行任务调度的基本单位,每个线程都有一个独一无二的ID号、栈、线程控制块(TCB),

为了管理线程,SylixOS会为每一个线程分配一个线程控制块,用于记录该线程的信息,如线程入口函数、线程优化级、线程名字、线程当前的堆栈指针等。

线程入口函数可以调用其它函数,函数内定义的局部变量将从它自己的栈里分配,所以不同的线程可以有相同的线程入口函数,但又独立运行。

线程栈可以由用户自己分配,也可以操作系统代为分配,线程栈的大小不应改过少(容易造成栈溢出),也不应该过大(造成浪费)。

线程ID在线程被创建时决定,是线程的标识符。

线程优先级和调度策略是SylixOS调度器进行任务调度的参数,SylixOS是一个实时操作系统(RTOS),始终运行一个优先级最高的就绪态任务。

线程入口函数

个人工具
名字空间

变种
操作
导航
工具