操作系统系列学习——内核级线程

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前言

一个本硕双非的小菜鸡，备战24年秋招，计划学习操作系统并完成6.0S81，加油！
本文总结自B站【哈工大】操作系统 李治军（全32讲）
老师课程讲的非常好，感谢
【哈工大】操作系统 李治军（全32讲）

内核级线程

没有用户级进程这一说法，因为进程在内核中。实际上切换进程真正的是切换内核级线程。

因为进程要分配资源访问内存，这些都是计算机硬件资源，用户态不行

用户级线程、核心级线程、进程

多核要想发挥作用，就必须支持核心级线程。

多处理器特点是：每个CPU都有自己的一套缓存和内存映射

只有函数到内核以后，才能分配到CPU（核）上

并发是同时触发，交替执行，用的是同一套资源。
并行是同时触发，多处理器同时执行多个线程

用户级线程是两个栈，核心级线程是两套栈（用户层、内核层）


出现中断，从用户栈进入到内核栈

进入内核态前，把线程的用户栈信息（ss，sp，pc，cs元数据）压入到内核栈，即把同一个线程的用户栈与内核栈关联起来
就是内核栈进入内核执行代码时要保存用户栈用来切换到用户态

tcb只是内核中的tcb，只记录内核态切换的栈地址，而内核栈通过自己记录的栈pc地址和用户栈绑定在一起，从而实现了tcb切换，内核栈与用户栈都切换！

真正的代码在用户态，切完后在内核态溜达一下切回用户态程序（进来时候就储存了）

线程用户栈，中断进入内核栈，内核栈用到tcb。根据这个tcb切换到下一个tcb，这个tcb里有该线程的内核栈，这个内核栈又关联该线程的用户栈


五段论：1,由中断将内核栈与用户栈关联起来并进入内核 2,进行中断处理，中断处理过程中产生阻塞或者时钟中断，引发切换 3,找到目标的tcb，然后执行切换 4,根据tcb切换内核栈5,中断返回，弹出内核栈中的内容，切换到用户态，此时就完成了内核线程切换

用户灵活性， 用户线程大于核心线程；

原因：

• 用户线程的调度，开发人员可以自己编写调度策略进行控制，如调用 yield让出cpu；
• 而内核级线程无法修改调度，即内核线程调度策略是操作系统写死的，无法修改；