linux中引起线程切换的操作有哪些

 linux中引起线程切换的操作有哪些？针对这个问题，这篇文章给出了相对应的分析和解答，希望能帮助更多想解决这个问题的朋友找到更加简单易行的办法。       

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linux采用一对一的线程模型，用户线程切换与内核线程切换之间的差别非常小。同时，如果忽略用户主动放弃用户线程的执行权（yield）带来的开销，则只需要考虑内核线程切换的开销。

注意，这里仅仅是为了帮助理解做出的简化。实际上，用户线程库在用户线程的调度、同步等过程中做了很多工作，这部分开销不能忽略。

如JVM对Thread#yield()的解释：如果底层OS不支持yield的语义，则JVM让用户线程自旋至时间片结束，线程被动切换，以达到相似的效果。

什么引起线程切换

时间片轮转

线程阻塞

线程主动放弃时间片

直接开销

直接开销是线程切换本身引起的，无可避免，必然发生。

用户态与内核态的切换

线程切换只能在内核态完成，如果当前用户处于用户态，则必然引起用户态与内核态的切换。（“用户态与内核态的切换”具体带来什么成本）

上下文切换

前面说线程（或者叫做进程都随意）信息需要用一个task_struct保存，线程切换时，必然需要将旧线程的task_struct从内核切出，将新线程的切入，带来上下文切换。除此之外，还需要切换寄存器、程序计数器、线程栈（包括操作栈、数据栈）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，如果根据优先级调度，则还需要维护优先级队列。如果线程切换比较频繁，该成本不容小觑。

间接开销

间接开销是直接开销的副作用，取决于系统实现和用户代码实现。

缓存缺失

切换进程，需要执行新逻辑。如果二者的访问的地址空间不相近，则会引起缓存缺失，具体影响范围取决于系统实现和用户代码实现。如果系统的缓存较大，则能减小缓存缺失的影响；如果用户线程访问数据的地址空间接近，则本身的缓存缺失率也比较低。

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