三种线程——内核线程、轻量级进程、用户线程

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内核线程

内核线程就是内核的分身，一个分身可以处理一件特定事情。这在处理异步事件如异步 IO 时特别有用。内核线程的使用是廉价的，唯一使用的资源就是内核栈和上下文切换时保存寄存器的空间。支持多线程的内核叫做多线程内核 (Multi-Threads kernel ) 。

轻量级进程

轻量级线程 (LWP) 是一种由内核支持的用户线程。它是基于内核线程的高级抽象，因此只有先支持内核线程，才能有 LWP 。每一个进程有一个或多个 LWPs ，每个 LWP 由一个内核线程支持。这种模型实际上就是恐龙书上所提到的一对一线程模型。在这种实现的操作系统中， LWP 就是用户线程。

由于每个 LWP 都与一个特定的内核线程关联，因此每个 LWP 都是一个独立的线程调度单元。即使有一个 LWP 在系统调用中阻塞，也不会影响整个进程的执行。

轻量级进程具有局限性。首先，大多数 LWP 的操作，如建立、析构以及同步，都需要进行系统调用。系统调用的代价相对较高：需要在 user mode 和 kernel mode 中切换。其次，每个 LWP 都需要有一个内核线程支持，因此 LWP 要消耗内核资源（内核线程的栈空间）。因此一个系统不能支持大量的 LWP 。

用户线程

 LWP 虽然本质上属于用户线程，但 LWP 线程库是建立在内核之上的， LWP 的许多操作都要进行系统调用，因此效率不高。而这里的用户线程指的是完全建立在用户空间的线程库，用户线程的建立，同步，销毁，调度完全在用户空间完成，不需要内核的帮助。因此这种线程的操作是极其快速的且低消耗的。

 

 

上图是最初的一个用户线程模型，从中可以看出，进程中包含线程，用户线程在用户空间中实现，内核并没有直接对用户线程进程调度，内核的调度对象和传统进程一样，还是进程本身，内核并不知道用户线程的存在。用户线程之间的调度由在用户空间实现的线程库实现。

这种模型对应着恐龙书中提到的多对一线程模型，其缺点是一个用户线程如果阻塞在系统调用中，则整个进程都将会阻塞。

加强版的用户线程——用户线程 +LWP

这种模型对应着恐龙书中多对多模型。用户线程库还是完全建立在用户空间中，因此用户线程的操作还是很廉价，因此可以建立任意多需要的用户线程。操作系统提供了 LWP 作为用户线程和内核线程之间的桥梁。 LWP 还是和前面提到的一样，具有内核线程支持，是内核的调度单元，并且用户线程的系统调用要通过 LWP ，因此进程中某个用户线程的阻塞不会影响整个进程的执行。用户线程库将建立的用户线程关联到 LWP 上， LWP 与用户线程的数量不一定一致。当内核调度到某个 LWP 上时，此时与该 LWP 关联的用户线程就被执行。