Threads线程..ppt

Threads 线程 为什么要引入线程 WEB服务器 同时处理多个客户请求 创建多个进程降低响应时间 进程开销较大(上下文切换) 线程(轻量级进程) 是CPU调度的一个基本单位 单线程与多线程 Benefits Responsiveness 可以获得快速的用户响应，如在C/S模式下，web server为每个用户连接运行一个线程；RPC服务器中，RPC服务进程会开启多个线程服务于每个RPC request Resource Sharing 进程是拥有资源的基本单位（CPU，地址空间，I/O资源），进程中的线程可以共享这些资源 Economy 创建线程比创建进程更快，进程内的线程切换（context switch)比进程更快，solaris中创建线程比进程快30倍，线程切换比进程切换快5倍 Utilization of SMP Architectures 可以充分利用多处理器体系结构，使得一个进程中的线程在不同的处理器上运行，提高进程执行的并行度 WEB server/Http request FlashGet / eMule /BT 多线程实例 Application benefits of threads 共享资源产生的不一致问题 3 个变量: A, B, C 由 T1和T2两个线程共享 T1 计算 C = A+B T2 从 A 转X至 B(转帐) T2 : A = A -X and B = B+X (so that A+B is unchanged) If T1 computes A+B after T2 has done A = A-X but before B = B+X, then T1 will not obtain the correct result for C = A + B Threads States(线程状态) User Level Threads(ULT) 内核不关注线程的存在 所有的线程管理由应用程序通过调用ULT库实现 线程间的切换无需内核模式下的特权指令（无模式转换） 线程调度由特定的应用程序完成 例子 - POSIX Pthreads - Mach C-threads一种UNIX的操作系统,采用微内核 - Solaris threads User Level Threads library用户级线程库 Contains codes for: (包含以下代码) creating and destroying threads(线程的创建和撤消) passing messages and data between threads线程间数据和消息的传递 scheduling thread execution对线程的调度 saving and restoring thread contexts 对线程上下文的保存和恢复 用户级线程的优缺点 Kernel Level Threads(KLT)内核级的线程 内核完成对所有线程的管理 无线程库，但内核供内核线程的编程接口（API） 内核需要维护进程和线程的上下文信息 线程间的调度由内核完成 调度的基本单位是线程 例子 - Windows 95/98/NT/2000 - Solaris - Tru64 UNIX - BeOS 内核级的线程 Multithreading Models多线程模式 Many-to-One (多对一) One-to-One (一对一) Many-to-Many (多对多) Many-to-One Many user-level threads mapped to single kernel thread.（纯用户级线程） Used on systems that do not supportkernel threads.(常用于不支持内核线程的系统中) One-to-One Each user-level thread maps to kernel thread.（纯核心级线程） Examples Windows 95/98/NT/2000 OS/2 Many-to-Many Model 混合式线程 Allows many user level threads to be mapped to many kernel threads. Takes advantage of many-to-one and one-to-one models Allows the operating system to create a sufficient(充足的) number of kernel threads. 例子 Solaris 2 Windows NT/2000 with th