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linux - 多处理器机器中posix线程的并发

coder 2023-06-19 原文

我对多处理器机器中 posix 线程的并发性有一些疑问。我在 SO 中发现了类似的问题，但没有找到决定性的答案。

以下是我的理解。我想知道我是否正确。

  1. Posix 线程是用户级线程，内核不知道它。

  2. 内核调度程序会将进程(及其所有线程)视为一个实体进行调度。是线程库依次选择运行哪个线程。它可以在可运行线程中分割内核给定的 cpu 时间。

  3. 用户线程可以在不同的 cpu 内核上运行。即让线程 T1 和 T2 由 Process(T) 创建，然后 T1 可以在 Cpu1 中运行，T2 可以在 Cpu2 中运行，但它们不能同时运行。

请让我知道我的理解是否正确。

谢谢...

最佳答案

既然你用“Linux”标签标记了你的问题，我将根据 linux 下的标准 pthreads 实现来回答它。如果你说的是 "green" threads ，它们是在虚拟机/语言级别而不是操作系统级别安排的，那么您的答案大多是正确的。但我下面的评论是关于 Linux pthreads 的。

1) Posix threads are user level threads and kernel is not aware of it.

不，这肯定是不正确的。 Linux 内核和 pthreads 库协同工作来管理线程。内核执行上下文切换、调度、内存管理、缓存内存管理等。当然还有其他管理在用户级别完成，但如果没有内核，pthreads 的大部分功能都会丢失。

2) Kernel scheduler will treat Process( with all its threads) as one entity for scheduling. It is the thread library that in turn chooses which thread to run. It can slice the cpu time given by the kernel among the run-able threads.

不，内核将每个进程线程视为一个实体。它有自己的时间片规则，将进程(和进程优先级)考虑在内，但每个子进程线程都是一个可调度的实体。

3) User threads can run on different cpu cores. ie Let threads T1 & T2 be created by a Process(T), then T1 can run in Cpu1 and T2 can run in Cpu2 BUT they cant run concurrently.

没有。多线程程序需要并发执行。这就是同步和互斥锁如此重要以及程序员忍受多线程编程的复杂性的原因。

向您证明这一点的一种方法是使用 -L 选项查看 ps 的输出以显示关联的线程。 ps 通常将多个线程进程包装到一行中，但是使用 -L 您可以看到内核为每个线程都有一个单独的虚拟进程 ID:

ps -ef | grep 20587
foo    20587     1  1 Apr09 ?        00:16:39 java -server -Xmx1536m ...

对比

ps -eLf | grep 20587
foo    20587     1 20587  0  641 Apr09 ?    00:00:00 java -server -Xmx1536m ...
foo    20587     1 20588  0  641 Apr09 ?    00:00:30 java -server -Xmx1536m ...
foo    20587     1 20589  0  641 Apr09 ?    00:00:03 java -server -Xmx1536m ...
...

我不确定 Linux 线程是否仍然这样做，但历史上 pthreads 使用 clone(2) 系统调用来创建自己的另一个线程副本:

Unlike fork(2), these calls allow the child process to share parts of its execution context with the calling process, such as the memory space, the table of file descriptors, and the table of signal handlers.

这与创建另一个完整进程时使用的 fork(2) 不同。

关于linux - 多处理器机器中posix线程的并发，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/10089552/

linuxposixcodeblockquotesectionmultithreadinglinux-kernelscheduling

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