概念

线程

1）进程内细分出多个线程，线程可以实现一个进程内多个功能的并发

2）线程几乎不拥有系统资源，系统资源分配给进程，进程是资源分配的基本单位，线程是调度的基本单位

3）同进程下的线程共享地址空间和资源，并发不需要切换进程环境，降低了系统开销

4）每个线程都有一个线程ID、线程控制块（TCB），也有就绪、阻塞、运行三种基本状态

线程库

为程序员提供创建和管理线程的 API ，实现方式有以下两种：

1）只在用户态运行：在用户空间中提供一个没有内核支持的库。所有代码和数据结构都位于用户空间，调用函数只是调用本地函数

2）需要调用内核态：由操作系统直接支持的内核级的库。库内的代码和数据结构位于内核空间，调用函数会产生系统调用

实现方式

用户级线程

定义：

线程管理的工作由用户态中的线程库完成，内核意识不到线程的存在

优点：

1）用户级线程的切换不需要切换到核心态

2）线程管理的系统开销小，效率高

缺点：

1）当一个用户级线程被阻塞后，整个进程都会被阻塞，并发度不高

2）多个线程不可在多核处理机上并行运行

内核级线程

定义：

线程的运行与管理由内核负责，线程的切换需要在核心态下完成

操作系统为每个内核级线程建立 TCB（线程控制块）进行管理

优点：

1）一个线程被阻塞后，别的线程还可以继续执行，并发能力强

2）多线程可在多核处理机上并行执行

缺点：

线程管理开销大

内核级线程——多线程模型

一对一模型

一个用户级线程映射到一个内核级线程

同内核级线程优缺点相同

多对一模型

多个用户级线程映射到一个内核级线程，一个进程只有一个线程

同用户级线程优缺点相同

多对多模型

n 用户级线程映射到 m 个内核级线程（n>=m）

优缺点：

克服了多对一模型并发度不高的缺点（一个阻塞全体阻塞）

克服了一对一模型中一个用户进程占用太多内核级线程，开销太大的缺点

还拥有上述两种模型各自的优点

状态与转换

控制

线程通信：

同一进程中所有线程共享地址空间和全局变量，可直接进行读写操作

线程创建：

用户程序启动时，通常仅有一个“初始化线程”，用于创建新线程。创建新线程时，利用线程创建函数，并提供相应 TCB 参数。创建完成后返回一个 TID

线程终止：

终止线程执行终止操作

线程被终止后并不立即释放资源，只有当进程中的其他线程执行了分离函数后，被终止线程才与资源分离

被终止但尚未释放资源的线程仍可被其他线程调用，重新恢复运行