線程與進程
- 進程是資源分配的基本單位，線程是調度的基本單位。
- 進程 = 資源 + 指令執行序列，如果一個進程中有多個指令執行序列（類似多個函數），可以認為這就是多個線程。即多個線程是共享進程的資源的。通過切換線程既實現了並發，又避免了進程切換時需要切換映射表的代價。映射表實際上是用來將虛擬內存映射到真實物理內存的。
- 因此線程的切換實質上就是映射表不變而改變PC指針。
- 每個線程都有自己的棧，即線程棧。
線程的價值
- 線程即多個執行序列共享一個地址空間
用戶級線程
- 用戶級線程本質上是不經過內核的，感覺像是用自定義的函數Yield()來模擬調度，自己控制線程的切換。即用戶級線程本質上就是一系列函數集合。
- 如上每個方框中都是一個用戶級線程的代碼，每個線程都有一個線程控制塊TCB，每個線程都有自己的函數調用棧，棧的地址就存放在線程TCB.esp中。
- 從第一個線程，即地址100開始執行，執行到函數B則把下一個地址104壓入線程1的函數棧
- 然后跳轉到B開始執行，執行到Yield函數開始切換線程，如圖中Yield函數的定義，注意esp是函數棧頂指針寄存器，即當前函數執行結束后會接着執行esp出棧的地址。圖中示意的是線程2中的Yield函數，從線程2切換到線程1需要做兩個操作，第一步是將當前棧頂指針寄存器esp中的內容保存到線程2的TCB中，即TCB2.esp中。第二步是將線程1的TCB1.esp放到cpu的寄存器esp中。即用戶級線程的切換本質上就是切換TCB和每個線程的棧（也在TCB中存着）。
- 注意圖中線程2的Yield函數中藍線圈出來的部分需要刪除，因為不需要手動跳轉到204，只要函數Yield執行完畢（到右括號），棧頂指針寄存器就會執行出棧，並從出棧元素處開始執行，此時棧頂指針寄存器中的棧頂元素就是204，因此可以直接從204開始執行。換言之，如果在Yield中jmp語句不刪去，那么會先跳轉到204處執行，然后將線程1的B函數執行完畢后會接着從執行函數棧頂元素處的代碼，此時棧頂是204，，，於是相當於執行了兩個204處的代碼。
- 用戶級線程不經過內核，少了進出內核的消耗，因此效率較高，但是如果某個線程要與硬件交互，比如網卡IO，則會引起對應的進程阻塞，此時cpu不會切換到其它線程去執行，而是直接切換到了另一個進程，如果此時沒有其它進程，則直接導致cpu空轉。因此即使通過用戶級線程啟動了多個任務序列，但一旦在內核中阻塞了，則啟動這多個序列的並發性就沒有了效果。
- 內核級線程的TCB都在內核中，因此不用自己寫Yield，而是由操作系統自動調度。
內核級線程
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內核級線程能更好利用多核處理器，多核與多CPU的區別如下，多CPU有多個緩存和MMU，多核處理器則是使用同一套緩存和MMU。內核級線程中各個線程可以執行在不同的核上，從而實現並行。並發是同時出發交替執行，並行則是同時執行。
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內核級線程相比用戶級線程的本質區別有兩點，一點是內核級線程的TCB在內核中，由內核負責切換。第二點是兩個用戶級線程需要兩個用戶（函數）棧，而兩個內核級線程則需要使用兩套棧，即每個TCB包含兩個棧，一個用戶棧一個內核棧，當切換核心機線程即切換TCB時會同時切換用戶棧和內核棧，不過這都是操作系統的活啦。
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用戶線程通過中斷陷入內核，然后把用戶棧的一些相關信息壓入內核棧，內核線程通過IRET指令返回用戶態，並將內核棧中的相關信息出棧。
內核級線程切換5段論
- 因為本質上我們寫的程序都是應用程序，只有遇到跟硬件交互等任務時才會陷入內核，因此五段論最開始都是在用戶棧開始的。
- 第一段，用戶態程序調用中斷，進入切換。
- 第二段，中斷處理，比如啟動磁盤讀或時鍾中斷等，這會引發TCB切換，即線程切換。
- 第三段，tcb切換，從一個線程到另一個線程。
- 第四段，內核棧切換，從一個線程的內核棧，切換另一個線程的內核棧。
- 第五段，中斷出口，從內核棧切換回用戶棧。
- 在用戶看來，就是兩個線程的切換，內核中內核棧的切換是操作系統完成的，具體細節不可見。
用戶級線程與內核級線程的對比
