前言
- linux內核不存在整真正意義上的線程。linux將所有的執行實體都稱之為任務（task），每一個任務在干年上都類似於一個單線程的進程，具有內存空間、執行實體、文件資源等。但是，linux下不同任務之間可以選擇公用內存空間，因而在實際意義上，共享同一個內存空間的多個任務構成了一個進程，而這些任務就成為這個任務里面的線程。
內核線程
-
內核線程又稱為守護進程，內核線程的調度由內核負責，一個內核線程處於阻塞狀態時不影響其他的內核線程，因為其是調度的基本單位。這與用戶線程是不一樣的。
-
這些線程可以在全系統內進行資源的競爭。
-
內核空間內為每一個內核支持線程設置了一個線程控制塊（TCB），內核根據該控制塊，感知線程的存在，並進行控制。在一定程度上類似於進程，只是創建、調度的開銷要比進程小。有的統計是1：10。
-
內核線程切換由內核控制，當線程進行切換的時候，由用戶態轉化為內核態。切換完畢要從內核態返回用戶態，即存在用戶態和內核態之間的轉換，比如多核cpu，還有win線程的實現。
-
優點：
-
- 在多處理器系統中，內核能夠同時調度同一進程中多個線程並行執行到多個處理器中。
- 如果進程中的一個線程被阻塞，內核可以調度同一個進程中的另一個線程。
- 內核支持線程具有很小的數據結構和堆棧，線程的切換比較快，切換開銷小。
- 內核本身也可以使用多線程的方式來實現。
-
缺點：
即使CPU在同一個進程的多個線程之間切換，也需要陷入內核，因此其速度和效率不如用戶級線程。
用戶線程
-
用戶線程在用戶空間中實現，內核並沒有直接對用戶線程進程調度，內核的調度對象和傳統進程一樣，還是進程（用戶進程）本身，內核並不能看到用戶線程，內核並不知道用戶線程的存在。
-
不需要內核支持而在用戶程序中實現的線程，其不依賴於操作系統核心，應用進程利用線程庫提供創建、同步、調度和管理線程的函數來控制用戶線程。
-
內核資源的分配仍然是按照進程（用戶進程）進行分配的；各個用戶線程只能在進程內進行資源競爭。
-
用戶級線程內核的切換由用戶態程序自己控制內核切換（通過系統調用來獲得內核提供的服務）,不需要內核干涉，少了進出內核態的消耗，但不能很好的利用多核Cpu。目前Linux pthread大體是這么做的。
-
每個用戶線程並不具有自身的線程上下文。因此，就線程的同時執行而言，任意給定時刻每個進程只能夠有一個線程在運行，而且只有一個處理器內核會被分配給該進程。
-
優點：
-
線程的切換無需陷入內核，故切換開銷小，速度非常快。
-
缺點：
系統調用的阻塞問題：對應用程序來講，同一進程中只能同時有一個線程在運行，一個線程的阻塞將導致整個進程中所有線程的阻塞；由於這里的處理器時間片分配是以進程為基本單位，所以每個線程執行的時間相對減少。
用戶級線程和內核級線程的區別：
-
內核支持：用戶級線程可在一個不支持線程的OS中實現；內核支持線程則需要得到OS內核的支持。亦即內核支持線程是OS內核可感知的，而用戶級線程是OS內核不可感知的。
-
處理器分配： 在多處理機環境下，對用戶級線程而言主，內核一次只為一個進程分配一個處理器，進程無法享用多處理機帶來的好處；在設置有內核支持線程時，內核可調度一個應用中的多個線程同時在多個處理器上並行運行，提高程序的執行速度和效率。
-
調度和線程執行時間：設置有內核支持線程的系統，其調度方式和算法與進程的調度十分相似，只不過調度單位是線程；對只設置了用戶級線程的系統，調度的單位仍為進程。
-
用戶級線程執行系統調用指令時將導致其所屬進程被中斷，而內核支持線程執行系統調用指令時，只導致該線程被中斷。
-
在只有用戶級線程的系統內，CPU調度還是以進程為單位，處於運行狀態的進程中的多個線程，由用戶程序控制線程的輪換運行；在有內核支持線程的系統內，CPU調度則以線程為單位，由OS的線程調度程序負責線程的調度。
內核線程與用戶線程的聯系
一對一模型
-
特點：
有了內核線程，每個用戶線程被映射或綁定到一個內核線程。用戶線程在其生命期內都會綁定到該內核線程。一旦用戶線程終止，兩個線程都將離開系統。這被稱作"一對一"線程映射。（反過來，一個內核線程不一定就會對應一個用戶線程）。一般一直使用API或者是系統調用創建的線程均為一對一線程。例如，linux使用clone創建的線程，以及win下使用CreateThread創建的線程。
-
弊端:
內核線程數量有限.
許多操作系統內核線程調用的時候，上下文切換的開銷很大。
混合線程模型
- 混合線程實現是用戶線程和內核線程的交叉，使得庫和操作系統都可以管理線程。用戶線程由運行時庫調度器管理，內核線程由操作系統調度器管理。在這種實現中，進程有着自己的內核線程池。可運行的用戶線程由運行時庫分派並標記為准備好執行的可用線程。操作系統選擇用戶線程並將它映射到線程池中的可用內核線程。多個用戶線程可以分配給相同的內核線程。
多對一模型
-
特點：
多對一的模型將多個用戶線程映射到一個內核線程。
多對一模型線程的切換速度要快很多（線程之間的切換由用戶代碼來執行） -
弊端:
如果其中一個線程阻塞，那么所有線程將無法執行。
多對多模型
-
特點：
將上述兩種模型的特點進行綜合，即將多個用戶線程映射到少數但不只一個內核線程中去。
多對多模型對用戶線程的數量沒有什么限制，在多處理器系統上也會有一定的性能提升，不過提升的幅度比不上一對一模型。