linux中获得和释放资源的基本单位

linux中获得和释放资源的基本单位,第1张

进程和线程两个容易混淆,首先在Linux内核中是没有线程这个概念的,我们常说的线程其实是轻量级进程的概念:LWP,线程概念其实是C库中的。

我们常说进程是 *** 作系统分配资源的基本单位,线程是CPU调度的基本单位,但这是为什么?

在Linux中每一个进程都是由task_struct结构体来实现的,轻量级进程也就是我们所说的线程它也是一个task_struct结构体实现,当一个程序运行时, *** 作系用会给这个进程分进程虚拟地址空间,而一个进程中可能存在多个线程来完成不同的事情,把线程的task_struct加载到一个双端队列上从而让CPU去进行调度。

Intel 的超线程技术通过复制、分区和共享 Intel NetBurst 微体系结构管道中的资源,使得一个物理处理器能包含两个逻辑处理器。

被复制的资源为两个线程创建了资源副本:

每个 CPU 的所有体系结构状态

指令指针,重命名逻辑

一些较小的资源(例如返回堆栈预测器、ITLB 等)

已分区的资源划分执行线程之间的资源:

几个缓冲区(Re-Order 缓冲区、Load/Store 缓冲区、队列等)

共享的资源按需在两个正在执行的线程之间使用资源:

乱序执行引擎

高速缓存

通常,每个物理处理器在一个处理器核心上都有一个体系结构状态,来为线程提供服务。使用了 HT,每个物理处理器在单个核心上就有两个体系结构状态,这使得物理处理器看起来象有两个逻辑处理器在为线程提供服务。系统 BIOS 列举出物理处理器中的每个体系结构状态。由于支持超线程的 *** 作系统利用了逻辑处理器,因此这些 *** 作系统就有两倍的资源可用于为线程提供服务。

Xeon 处理器中的超线程支持

在通用处理器中 Xeon 处理器最先实现同步多线程(SMT)(请参阅参考资料以获取有关 Xeon 处理器系列的更多信息)。为达到在单一物理处理器上执行两个线程的目标,该处理器同时维持多个线程的上下文,这允许调度程序并发分派两个可能无关的线程。

*** 作系统(OS)将多个线程代码调度和分派给每个逻辑处理器,就如同在 SMP 系统中。没有分派线程时,相关的逻辑处理器保持空闲。

当将一个线程调度和分派给逻辑处理器 LP0 时,超线程技术利用必需的处理器资源来执行该线程。

当将第二个线程调度和分派给第二个逻辑处理器 LP1 时,就要按需为执行该线程而复制、划分或共享资源。每个处理器都在管道各点上进行选择,以控制和处理这些线程。当每个线程完成时, *** 作系统将未用的处理器置为空闲,释放资源让正在运行的处理器使用。

OS 将线程调度和分派给每个逻辑处理器,就好像是在双处理器或多处理器系统中进行的那样。当系统调度线程并将之引入到管道中时,按需利用资源以处理这两个线程。


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