CPU 的线程与操作系统的线程有何关系?操作系统中的进程和线程是什么关系?

2021/8/17 7:06:01

本文主要是介绍CPU 的线程与操作系统的线程有何关系?操作系统中的进程和线程是什么关系?,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

CPU中的线程和操作系统(OS)中的线程即不同,在调度的时候又有些关联。
CPU中的线程,我们叫它们Thread,和OS中的线程的名字一样。它来自同步多线程(SMT,Simultaneous Multi-threading)的概念。我们现在在Intel的CPU上看到它,实际上这并不是Intel的发明创造。它最早起源于学术圈,在硬件上IBM实现也比Intel早。最早Intel使用了这种技术时候就叫做SMT,但后面改叫做HT (Hyper Threading),可能是这样更清楚(毕竟最多两个thread,比IBM怪物要少),更朗朗上口吧。

我们现在看到CPU,很多都支持HT,经常看到的2C4T的意思就是2核4线程(core,Thread)。1个内核中的thread是对称的和对等的,在软件上没有任何区别,BIOS也只有通过一些特殊手段才能区分。实际上,2C4T中的4个thread调度起来没有本质区别,它们都有自己单独的身份证号码:APIC ID。调度起来只要知道别人的APIC ID,就用自己的Local APIC寄存器发出两个IPI(Inter-Processor Interrupts)就好了,那个被指明的倒霉蛋就莫名其妙的开始被调度去指定的地址执行指令了(尽管是实模式)。当然也可以广播IPI让所有别的thread都去执行指定任务。更多相关内容见:


实际上CPU中Thead有多少,操作系统并不自己探测,是BIOS通过ACPI报告给OS的,那么BIOS是怎么知道有多少个Thread呢?就是通过广播IPI让各个thread自己来签到的,是不是很简单?
操作系统中的Thread
OS中的Thread有自己的栈空间,和同一进程中的其他线程共享地址空间等等,这些基本知识因为广为人所知,这里就不罗嗦了。



此Thread非彼Thread
操作系统中的进程可以很多,进程中的线程就更多了,常常有几十个上百个。而CPU的Thread就那么固定几个,是稀缺资源。两者都叫Thread是因为
他们都是调度的基本单位,软件操作系统调度的基本单位是OS的Thread,硬件的调度基本单位是CPU中的Thread。操作系统负责把它产生的软Thread调度到CPU中的硬Thread中去。一软一硬,干活不累!

 

操作系统中的进程和线程的区别

进程(有时候也称做任务)

进程是指一个程序运行的实例,一个程序可以运行多次 产生多个进程,进程是程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位。进程程序集 里面存放了一个程序的入口点。

一个在内存中运行的应用程序。每个进程都有自己独立的一块内存空间,一个进程可以有多个线程,比如在Windows系统中,一个运行的xx.exe就是一个进程。

线程是CPU调度和分派的基本单位,它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源。

 

四核即代表着该CPU具有四个“CPU”,八线程则意味着每个CPU存有两个逻辑线程,总共有八个线程。每个单位时间内,一个 CPU 只能处理一个线程(操作系统:thread)。


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