第十九讲概要.ppt

第19课核心级线程、线程调度目的和要求：了解核心级线程实现原理和一般线程调度方法。核心和难点：线程核心实现方法和混合实现方法、组调度方法、多阶段调度原则。任务：4，6。8.1.3线程实现2，内核级线程提供OS内核中的系统调用，如线程创建、终止、同步等。建立程序后，核心会同时建立程序的第一个核心层级执行绪，以执行使用者初始程式。以后可以使用创建线程系统调用创建新线程。内核调度是线程单位。核心级线程在用户程序和自我陷阱/中断吸入时运行核心程序。核心级线程系统调用处理生成新线程执行函数地址，初始变量值，用户堆栈地址，专用区域地址；向核心空间分配TCB、核心堆栈，初始化上面的表单并运行现场。将线程状态更改为就绪。运行核心线程调度程序；复原排程执行绪的现场。支持在同一进程中并行处理多个CPU上的线程；线程状态完全由内核调度程序控制。核心级线程比用户级线程开销大。核心级线程表占用系统空间。比较SPARC工作站上的不同线程、进程工作开销；第三，混合实现用户编程为多线程库函数；多线库合理安排用户级线程使用内核级线程。用户根据用户程序的并发性安排使用用户级线程，多行库程序安排使用核心级线程，参考计算机CPU的数量。，8.1.4线程调度线程调度原则可充分利用CPU。同一进程的线程尽可能一起运行(提高系统吞吐量)。第一：负载共享原则：所有进程的所有线程都可以在所有处理器上运行。实施：系统具有全局就绪队列，在运行调度程序时，每个处理器可以从全局队列中选择相应的线程并运行该队列。优点：系统负载均匀分布在处理程序中。实现容易。缺点：相关线程不会同时运行，线程切换经常发生。第二，如果在处理器操作中指定了负载绑定线程，并且处理器可以由于I/O或同步等原因调度并切换到其他线程，则这是处理器-线程绑定。第三，组计划原则：确保同一流程的线程在多个CPU上同时运行。实施：独占组调度：将多个CPU同时分配到同一线程集，直到所有线程运行结束。引导组调度：当CPU调度进程的一个线程时，系统之间的中断会通知其他CPU调度同一进程的其他线程。浮动组调度：一个CPU调度进程的一个线程，同时将该进程的某些线程调度到另一个CPU，通过系统间中断通知另一个CPU，从而允许线程切换。特性：同一任务的多线程并发性好。相同工作执行绪之间的同步化较多，减少相互等待的时间，减少执行绪转换次数。第四，单独处理器调度原则：确保同一进程的线程在多个CPU上同时独占运行。实施：一次将流程所需的CPU分配给流程。特性：CPU利用率不高；线程执行过程中没有线程切换。防止调度问题延长线程之间的同步时间。5，基于多级动态调度：支持用户级和核心级线程。原则：动态创建线程，内核调度程序调度核心级线程占用CPU，多行库调度程序调度用户级线程占用核心级线程。核心调度策略：支持确保负载共享的组调度。多线库计划策略：支持运行关键任务的线程的优先级计划，并支持负载共享。特性：通过动态创建线程，可以减少多线程库和内核的内存资源使用量。多行库调度和内核调度器没有有机连