Linux系统进程管理介绍(3)

　　线程相关

　　用户线程&内核线程

　　线程从一开始诞生就有两个分类：用户级线程 和 内核级线程。

　　我们在Linux上常见的是内核级线程， 即线程调度相关操作都在内核里实现， 不太常见的是用户级线程。

　　用户级线程的优势是：

　　1.线程切换成本低，不用内核操作

　　2.用户可以自定义线程调度策略

　　3.跟操作系统无关，可以很快移植到另外一台机器上

　　但是用户线程也有如下问题：

　　1.一个线程的阻塞会影响其他线程，因为操作系统看不到别的线程

　　2.不能很好的利用多核能力，因为操作系统会把一个内核进程放到一个CPU上

　　目前Linux上只使用内核级线程， Solaris上面两者都提供。

　　线程切换

　　一个进程的上下文主要有如下几个部分的信息构成：

　　1.程序计数器

　　2.寄存器信息

　　3.栈信息

　　一个进程切换的过程包含：

　　1.保存当前进程的上下文

　　2.将当前进程加入操作系统对应队列

　　3.通过调度算法选择另外一个进程

　　4.调整虚存映射

　　5.加载新进程的上下文

　　但是线程切换就不一样了，之需要切换PC寄存器指向的代码地址就好，其他操作都不用做，所以线程切换的成本比进程切换低多了。

　　互斥和同步

　　简介

　　当多个进程需要对同一个资源进行访问的时候， 为了避免同时使用这个资源造成的混乱， 所以需要考虑进程间的互斥。

　　典型的互斥实现方案如下：

　　方案介绍

　　中断禁用

　　杀敌一千， 自损八百。虽然能实现互斥， 但是大大降低了处理器的执行效率。而且再多处理器体系结构中， 他还不能达到互斥

　　专用机器指令

　　往往是通过一个不可中断的指令， 用于原子修改内存中的值， 常见的两个指令是testset和exchange， 其对应的demo代码如下图。该方案的好处是实现简单， 坏处是使用了忙等待， 可能出现饥饿， 可能死锁， 需要操作系统层进行管理和避免。