linux中引起線程切換的操作有哪些

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linux采用一對一的線程模型，用戶線程切換與內(nèi)核線程切換之間的差別非常小。同時，如果忽略用戶主動放棄用戶線程的執(zhí)行權(quán)（yield）帶來的開銷，則只需要考慮內(nèi)核線程切換的開銷。

注意，這里僅僅是為了幫助理解做出的簡化。實際上，用戶線程庫在用戶線程的調(diào)度、同步等過程中做了很多工作，這部分開銷不能忽略。

如JVM對Thread#yield()的解釋：如果底層OS不支持yield的語義，則JVM讓用戶線程自旋至?xí)r間片結(jié)束，線程被動切換，以達到相似的效果。

什么引起線程切換

時間片輪轉(zhuǎn)

線程阻塞

線程主動放棄時間片

直接開銷

直接開銷是線程切換本身引起的，無可避免，必然發(fā)生。

用戶態(tài)與內(nèi)核態(tài)的切換

線程切換只能在內(nèi)核態(tài)完成，如果當(dāng)前用戶處于用戶態(tài)，則必然引起用戶態(tài)與內(nèi)核態(tài)的切換。（<font color="red">“用戶態(tài)與內(nèi)核態(tài)的切換”具體帶來什么成本</font>）

上下文切換

前面說線程（或者叫做進程都隨意）信息需要用一個task_struct保存，線程切換時，必然需要將舊線程的task_struct從內(nèi)核切出，將新線程的切入，帶來上下文切換。除此之外，還需要切換寄存器、程序計數(shù)器、線程棧（包括操作棧、數(shù)據(jù)棧）等。

線程調(diào)度算法

線程調(diào)度算法需要管理線程的狀態(tài)、等待條件等，如果根據(jù)優(yōu)先級調(diào)度，則還需要維護優(yōu)先級隊列。如果線程切換比較頻繁，該成本不容小覷。

間接開銷

間接開銷是直接開銷的副作用，取決于系統(tǒng)實現(xiàn)和用戶代碼實現(xiàn)。

緩存缺失

切換進程，需要執(zhí)行新邏輯。如果二者的訪問的地址空間不相近，則會引起緩存缺失，具體影響范圍取決于系統(tǒng)實現(xiàn)和用戶代碼實現(xiàn)。如果系統(tǒng)的緩存較大，則能減小緩存缺失的影響；如果用戶線程訪問數(shù)據(jù)的地址空間接近，則本身的緩存缺失率也比較低。

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文章題目：linux中引起線程切換的操作有哪些
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