Linux系统编程——用户级线程和内核级线程区别

Linux用户级线程和内核级线程区别

线程的实现可以分为两类：用户级线程和内核级线程。

在用户级线程中，有关线程管理的所有工作都由应用程序完成，内核意识不到线程的存在。应用程序可以通过使用线程库设计成多线程程序。

在内核级线程中，线程管理的所有工作都由内核完成，应用程序没有进行线程管理的代码，只有一个到内核级线程的编程接口。内核为进程及内部的每个线程维护上下文信息，调度也在内核基于线程架构的基础上完成。

• 区别

1. 内核级线程：

（1）线程的创建、撤销和切换等，都需要内核直接实现，即内核了解每一个作为可调度实体的线程。
（2）这些线程可以在全系统内进行资源的竞争。
（3）内核空间内为每一个内核支持线程设置了一个线程控制块（TCB），内核根据该控制块，感知线程的存在，并进行控制。
在一定程度上类似于进程，只是创建、调度的开销要比进程小。有的统计是1：10

2. 用户级线程：

（1）用户级线程仅存在于用户空间。
（2）内核并不能看到用户线程。
（3）内核资源的分配仍然是按照进程进行分配的；各个用户线程只能在进程内进行资源竞争。

• 多线程模型：

1、多对一模型

将多个用户级线程映射到一个内核级线程，线程管理在用户空间完成。用户级线程对操作系统不可见（透明）。

优点：线程管理是在用户空间进行的，因而效率比较高

缺点：一个线程在使用内核服务时被阻塞，整个进程都会被阻塞。

2、一对一模型

将每个用户级线程映射到一个内核级线程。

优点：当一个线程被阻塞时，允许另一个线程继续运行，并发能力强。

缺点：每创建一个用户级线程都需要创建一个内核级线程与其对应，这样创建线程的开销比较大，会影响到应用程序的性能。

3、多对多模型

将n个用户级线程映射到m个内核级线程上，要求m<=n；

特点：前两者的折中。