POSIX线程
为了维持可移植性定义的标准,定义的线程包叫做Pthread,所有的Pthread线程都含有一个标识符、一组寄存器和一个存储在结构中的属性,这些属性包括堆栈大小、调度参数和线程需要的其他项目。
在用户空间中实现线程
两种方式实现线程包:用户空间和内核
第一种方法是把整个线程包放在用户空间,内核对线程包不可见。从内核来看,就是单线程任务,通过这种方法,可以使用函数库实现。
在用户空间管理线程时,每个进程需要有其专用的线程表,用来跟踪该进程中的线程。这些表与内核中的进程表类似,不过它仅仅记录各个线程的属性。该线程表有运行时系统管理。
当某个线程做了会引起阻塞的任务时,例如等待进程中另一个线程完成某项工作,它调用运行时系统的过程,这个过程检查该线程是否必须进入阻塞状态。如果是,那么它就在线程表中保存该线程的寄存器,查看表中可运行的就绪线程,并把新线程的保存值重新装入到机器寄存器中。只要堆栈指针和程序计数器一切换,新的线程就可以投入运行。
线程和进程有一个关键的差别。在线程完成运行时,例如在调用thread_yield时,pthread_yield代码就可以把该线程的信息保存在线程表中,进而,它可以调用线程调度程序选择另一个要运行的线程。保存该线程的状态和调度程序都只是本地过程,所以启动要比内核调用快得多。
此外,用户级线程允许每个进程有自己的调度算法,具有较好的可扩展性。
但用户级线程也存在一些问题,第一个就是如何实现阻塞系统调用。假设在没有任何击打键盘之前,一个线程读取键盘,而让该线程进行系统调用是不可接受的,这会停止所有的线程。