线程的前世今生
|
多线程的发展来看，可以操作系统的发展分为三个历史阶段：
最早的计算机只能解决简单的数学运算问题，比如正弦、余弦等。运行方式：程序员首先把程序写到纸上，然后穿孔成卡票，再把卡片盒带入到专门的输入室。输入室会有专门的操作员将卡片的程序输入到计算机上。计算机运行完当前的任务以后，把计算结果从打印机上进行输出，操作员再把打印出来的结果送入到输出室，程序员就可以从输出室取到结果。然后，操作员再继续从已经送入到输入室的卡片盒中读入另一个任务重复上述的步骤。 操作员在机房里面来回调度资源，造成计算机存在大量的空闲状态 。而当时的计算机是非常昂贵的，人们为了减少这种资源的浪费。就采用了 批处理系统来解决
批处理操作系统的运行方式：在输入室收集全部的作业，然后用一台比较便宜的计算机把它们读取到磁带上。然后把磁带输入到计算机，计算机通过读取磁带的指令来进行运算，最后把结果输出磁带上。批处理操作系统的好处在于，计算机会一直处于运算状态，合理的利用了计算机资源 统虽然能够解决计算机的空闲问题，但是当某一个作业因为等待磁盘或者其他I/O操作而暂停，那CPU就只能阻塞直到该I/O完成，对于CPU操作密集型的程序，I/O操作相对较少，因此浪费的时间也很少。但是对于I/O操作较多的场景来说，CPU的资源是属于严重浪费的。 多道程序设计的出现解决了这个问题，就是把内存分为几个部分，每一个部分放不同的程序。当一个程序需要等待I/O操作完成时。那么CPU可以切换执行内存中的另外一个程序。如果内存中可以同时存放足够多的程序，那CPU的利用率可以接近100%。 在这个时候，引入了第一个概念- 进程, 进程的本质是一个正在执行的程序，程序运行时系统会创建一个进程，并且给每个进程分配独立的内存地址空间保证每个进程地址不会相互干扰。同时，在CPU对进程做时间片的切换时，保证进程切换过程中仍然要从进程切换之前运行的位置出开始执行。所以进程通常还会包括程序计数器、堆栈指针。 有了进程以后，可以让操作系统从宏观层面实现多应用并发。而并发的实现是通过CPU时间片不端切换执行的。对于单核CPU来说，在任意一个时刻只会有一个进程在被CPU调度 有了进程以后，为什么还会出现线程呢? 在一个应用进程中，会存在多个同时执行的任务，如果其中一个任务被阻塞，将会引起不依赖该任务的任务也被阻塞。举个具体的例子来说，我们平常用word文档编辑内容的时候，都会有一个自动保存的功能，这个功能的作用是，当计算机出现故障的情况下如果用户未保存文档，则能够恢复到上一次自动保存的点。假设word的自动保存因为磁盘问题导致写入较慢，势必会影响到用户的文档编辑功能，直到磁盘写入完成用户才可编辑，这种体验是很差的。如果我们把一个进程中的多个任务通过线程的方式进行隔离，那么按照前面提到的进程演进的理论来说，在单核心CPU架构中可以通过CPU的时间片切换实现线程的调度充分利用CPU资源以达到最大的性能。 （编辑：葫芦岛站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
