內核線程和用戶線程（SMP）

用戶級和內核級線程 
用戶級線程：任何應用程序均可以經過使用線程庫設計成多線程程序。線程庫是用於用戶級線程管理的一個例程句，它包含用於建立和銷燬線程的代碼、在線程間傳遞消息和數據的代碼、調度線程執行的代碼以及保存和恢復線程上下文的代碼。該狀況下全部活動發生在用戶空間中，而且發生在一個進程中，而內核並不知道這些活動。內核繼續以進程爲單位進行調度。 
用戶級線程優勢：全部線程管理數據結構都在一個進程的用戶地址空間中，線程切換不須要內核態特權，所以，進程不須要爲了線程管理切換到內核態。 
1.用戶級線程執行一個系統調用時，不只這個線程會阻塞，進程中全部的線程都會阻塞： 
2.一個多線程應用程序不能利用多處理技術。內核一次只把一個進程分配給一個處理器，所以一個進程中只有一個線程能夠執行 
內核級線程：有關線程管理的全部工做都是由內核完成的。 
內核級線程優勢： 
1.內核能夠同時把同一個進程中的多個線程調度到多個處理器中 
2.若是進程中一個線程被阻塞，內核能夠調度同一個進程中的另外一個線程。內核級線程方法的另外一個優勢是內核例程自身也可使用多線程

SMP（對稱多處理結構） 
SMP中有多個處理器，每一個都有它本身的控制單元、算數邏輯單元和寄存器 

Attention: 
用戶級線程： 
同一進程中只能同時有一個線程在運行，若是有一個線程使用了系統調用而阻塞，那麼整個進程都會被掛起。另外，頁面失效也會產生一樣的問題。 
內核級線程： 
內核支持線程執行系統調用指令時，只致使該線程被中斷

 

如下是用戶級線程和內核級線程的區別：

（1）內核支持線程是OS內核可感知的，而用戶級線程是OS內核不可感知的。

（2）用戶級線程的建立、撤消和調度不須要OS內核的支持，是在語言（如Java）這一級處理的；而內核支持線程的建立、撤消和調度都需OS內核提供支持，並且與進程的建立、撤消和調度大致是相同的。

（3）用戶級線程執行系統調用指令時將致使其所屬進程被中斷，而內核支持線程執行系統調用指令時，只致使該線程被中斷。

（4）在只有用戶級線程的系統內，CPU調度仍是以進程爲單位，處於運行狀態的進程中的多個線程，由用戶程序控制線程的輪換運行；在有內核支持線程的系統內，CPU調度則以線程爲單位，由OS的線程調度程序負責線程的調度。

（5）用戶級線程的程序實體是運行在用戶態下的程序，而內核支持線程的程序實體則是能夠運行在任何狀態下的程序。

內核線程的優勢：

（1）當有多個處理機時，一個進程的多個線程能夠同時執行。

缺點：

（1）由內核進行調度。

用戶進程的優勢：

（1） 線程的調度不須要內核直接參與，控制簡單。

（2） 能夠在不支持線程的操做系統中實現。

（3） 建立和銷燬線程、線程切換代價等線程管理的代價比內核線程少得多。

（4） 容許每一個進程定製本身的調度算法，線程管理比較靈活。

（5） 線程可以利用的表空間和堆棧空間比內核級線程多。

（6） 同一進程中只能同時有一個線程在運行，若是有一個線程使用了系統調用而阻塞，那麼整個進程都會被掛起。另外，頁面失效也會產生一樣的問題。

缺點：

（1）資源調度按照進程進行，多個處理機下，同一個進程中的線程只能在同一個處理機下分時複用

 

進程：包括一個存放進程映像（程序、數據、棧和進程控制塊中定義屬性的集合）的虛擬地址空間，一個進程老是擁有對資源的控制和全部權，包括內存、I/O通道、I/O設備和文件。 
進程控制塊：標識符、狀態、優先級、程序計數器、內存指針、上下文數據… 
多線程：操做系統中單個進程內支持多個併發執行路徑的能力。在多線程環境中，進程被定義成一個資源分配的單位和一個被保護的單位。在一個進程中，可能有一個或多個線程，每一個線程有：

 

1. 線程運行狀態
2. 線程上下文
3. 一個執行棧
4. 用於每一個線程局部變量的靜態存儲空間
5. 與進程內的其它線程共享的對進程的內存和資源的訪問

 

一個簡單的進程模型包括：進程控制塊、用戶地址空間、用戶棧和內核棧（進程執行中管理調用/返回行爲） 

 

多線程環境中，進程仍然只有一個與之關聯的進程控制塊和用戶地址空間。可是每一個線程都有獨立的棧，還有獨立的控制塊用於包含寄存器優先級和其它線程相關狀態信息。 

參考：https://blog.csdn.net/wxywxywxy110/article/details/60780935