在Linux中导致线程切换的操作是什么
发布时间：2020-06-16 点击数：1491
在Linux中导致线程切换的操作是什么？针对此问题，本文提供了相应的分析和答案，希望可以帮助更多希望解决此问题的朋友找到一种更简单的方法。
Linux使用一对一线程模型，用户线程切换和内核线程切换之间的差异很小。同时，如果您忽略了放弃用户线程执行权的用户成本（收益），则只需考虑内核线程切换的成本。
注意，这只是为了简化理解。实际上，用户线程库在用户线程的调度和同步中做了很多工作，这部分开销不可忽略。
如JVM在Thread＃yield（）上所解释的：如果底层OS不支持yield的语义，则JVM允许用户线程旋转到时间片的末尾，并且该线程被动切换以实现类似的效果。
是什么导致线程切换
时间片旋转
线程阻塞
线程主动放弃时间片
直接开销
直接开销是由线程切换本身引起的，这是不可避免的，并且不可避免地会发生。
在用户模式和内核模式之间切换
线程切换只能在内核状态下进行。如果当前用户处于用户状态，将不可避免地导致用户状态和内核状态之间的切换。 （<font color =“ red”>“在用户模式和内核模式之间切换”的费用是多少？</ font>）
上下文切换
如前所述，线程（或进程是任意的）信息需要使用task_struct保存。切换线程时，必须从内核中切出旧线程的task_struct，并切入新线程以进行上下文切换。另外，您还需要切换寄存器，程序计数器，线程堆栈（包括操作堆栈，数据堆栈）等。
线程调度算法
线程调度算法需要管理线程的状态，等待条件等。如果调度基于优先级，则还需要维护优先级队列。如果线程频繁切换，则不应低估成本。
高架
间接开销是直接开销的副作用，并且取决于系统实现和用户代码实现。
快取未命中
要切换进程，需要执行新的逻辑。如果两者访问的地址空间不相似，将导致高速缓存未命中，具体影响取决于系统实现和用户代码实现。如果系统高速缓存很大，则可以减少高速缓存未命中的影响；如果用于用户线程访问数据的地址空间较小，则高速缓存未命中率本身相对较低。
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