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（注：這篇文章轉(zhuǎn)自網(wǎng)絡(luò)，雖然Linux從內(nèi)核2.6開(kāi)始，多線程已使用NPTL技術(shù)，但是這篇文章對(duì)我們理解多線程技術(shù)還是挺有用的）

Linux內(nèi)核對(duì)多進(jìn)程和多線程的支持方式：

        線程機(jī)制支持并發(fā)程序設(shè)計(jì)技術(shù)，在多處理器上能真正保證并行處理。而在linux實(shí)現(xiàn)線程很特別，linux把所有的線程都當(dāng)作進(jìn)程實(shí)現(xiàn)。linux下線 程看起來(lái)就像普通進(jìn)程(只是該進(jìn)程和其他進(jìn)程共享資源，如地址空間)。上述機(jī)制與Microsoft windows或是Sun Solaris實(shí)現(xiàn)差異很大。

        Linux的線程實(shí)現(xiàn)是在核外進(jìn)行的，核內(nèi)提供的是創(chuàng)建進(jìn)程的接口do_fork()。內(nèi)核提供了兩個(gè)系統(tǒng)調(diào)用__clone()和fork()，最終都 用不同的參數(shù)調(diào)用do_fork()核內(nèi)API。 do_fork() 提供了很多參數(shù)，包括CLONE_VM（共享內(nèi)存空間）、CLONE_FS（共享文件系統(tǒng)信息）、CLONE_FILES（共享文件描述符表）、 CLONE_SIGHAND（共享信號(hào)句柄表）和CLONE_PID（共享進(jìn)程ID，僅對(duì)核內(nèi)進(jìn)程，即0號(hào)進(jìn)程有效）。當(dāng)使用fork系統(tǒng)調(diào)用產(chǎn)生多進(jìn)程 時(shí)，內(nèi)核調(diào)用do_fork()不使用任何共享屬性，進(jìn)程擁有獨(dú)立的運(yùn)行環(huán)境。當(dāng)使用pthread_create()來(lái)創(chuàng)建線程時(shí)，則最終設(shè)置了所有這 些屬性來(lái)調(diào)用__clone()，而這些參數(shù)又全部傳給核內(nèi)的do_fork()，從而創(chuàng)建的”進(jìn)程”擁有共享的運(yùn)行環(huán)境，只有棧是獨(dú)立的，由 __clone()傳入。

         即：Linux下不管是多線程編程還是多進(jìn)程編程，最終都是用do_fork實(shí)現(xiàn)的 多進(jìn)程編程，只是進(jìn)程創(chuàng)建時(shí)的參數(shù)不同，從而導(dǎo)致有不同的共享環(huán)境。Linux線程在核內(nèi)是以輕量級(jí)進(jìn)程的形式存在的，擁有獨(dú)立的進(jìn)程表項(xiàng)，而所有的創(chuàng) 建、同步、刪除等操作都在核外pthread庫(kù)中進(jìn)行。pthread 庫(kù)使用一個(gè)管理線程（__pthread_manager() ，每個(gè)進(jìn)程獨(dú)立且唯一）來(lái)管理線程的創(chuàng)建和終止，為線程分配線程ID，發(fā)送線程相關(guān)的信號(hào)，而主線程pthread_create()） 的調(diào)用者則通過(guò)管道將請(qǐng)求信息傳給管理線程。

很多朋友都說(shuō)使用多線程的好處是資源占用少，其隱含之意就是說(shuō)進(jìn)程占用資源比線程多，對(duì)吧？但實(shí)際上Linux下多進(jìn)程是否就真的點(diǎn)用很多資源呢？ 暫且不說(shuō)進(jìn)程是否比線程占用資源多，就進(jìn)程占用資源的多少情況而言，Linux確實(shí)是做得相當(dāng)節(jié)省的。產(chǎn)生一個(gè)多進(jìn)程時(shí)肯定是要產(chǎn)生的一點(diǎn)內(nèi)存是要復(fù)制進(jìn) 程表項(xiàng)，即一個(gè)task_struct結(jié)構(gòu)，但這個(gè)結(jié)構(gòu)本身做得相當(dāng)小巧。其它對(duì)于一個(gè)進(jìn)程來(lái)說(shuō)必須有的數(shù)據(jù)段、代碼段、堆棧段是不是全盤復(fù)制呢？對(duì)于多 進(jìn)程來(lái)說(shuō)，代碼段是肯定不用復(fù)制的，因?yàn)楦高M(jìn)程和各子進(jìn)程的代碼段是相同的，數(shù)據(jù)段和堆棧段呢？也不一定，因?yàn)樵贚inux里廣泛使用的一個(gè)技術(shù)叫 copy-on-write，即寫時(shí)拷貝。copy-on-write意味著什么呢？意味著資源節(jié)省，假設(shè)有一個(gè)變量x在父進(jìn)程里存在，當(dāng)這個(gè)父進(jìn)程創(chuàng)建 一個(gè)子進(jìn)程或多個(gè)子進(jìn)程時(shí)這個(gè)變量x是否復(fù)制到了子進(jìn)程的內(nèi)存空間呢？不會(huì)的，子進(jìn)程和父進(jìn)程使用同一個(gè)內(nèi)存空間的變量，但當(dāng)子進(jìn)程或父進(jìn)程要改變變量x 的值時(shí)就會(huì)復(fù)制該變量，從而導(dǎo)致父子進(jìn)程里的變量值不同。父子進(jìn)程變量是互不影響的，由于父子進(jìn)程地址空間是完全隔開(kāi)的，變量的地址可以是完全相同的。

          Linux的”線程”和”進(jìn)程”實(shí)際上處于一個(gè)調(diào)度層次，共享一個(gè)進(jìn)程標(biāo)識(shí)符空間，這種限制使得不可能在Linux上實(shí)現(xiàn)完全意義上的POSIX線程機(jī) 制，因此眾多的Linux線程庫(kù)實(shí)現(xiàn)嘗試都只能盡可能實(shí)現(xiàn)POSIX的絕大部分語(yǔ)義，并在功能上盡可能逼近。Linux進(jìn)程的創(chuàng)建是非常迅速的。內(nèi)核設(shè)計(jì) 與實(shí)現(xiàn)一書中甚至指出Linux創(chuàng)建進(jìn)程的速度和其他針對(duì)線程優(yōu)化的操作系統(tǒng)（Windows,Solaris）創(chuàng)建線程的速度相比，測(cè)試結(jié)果非常的好， 也就是說(shuō)創(chuàng)建速度很快。由于異步信號(hào)是內(nèi)核以進(jìn)程為單位分發(fā)的，而LinuxThreads的每個(gè)線程對(duì)內(nèi)核來(lái)說(shuō)都是一個(gè)進(jìn)程，且沒(méi)有實(shí)現(xiàn)”線程組”，因 此，某些語(yǔ)義不符合POSIX標(biāo)準(zhǔn)，比如沒(méi)有實(shí)現(xiàn)向進(jìn)程中所有線程發(fā)送信號(hào)，README對(duì)此作了說(shuō)明。LinuxThreads中的線程同步很大程度上 是建立在信號(hào)基礎(chǔ)上的，這種通過(guò)內(nèi)核復(fù)雜的信號(hào)處理機(jī)制的同步方式，效率一直是個(gè)問(wèn)題。LinuxThreads 的問(wèn)題，特別是兼容性上的問(wèn)題，嚴(yán)重阻礙了Linux上的跨平臺(tái)應(yīng)用（如Apache）采用多線程設(shè)計(jì)，從而使得Linux上的線程應(yīng)用一直保持在比較低 的水平。在Linux社區(qū)中，已經(jīng)有很多人在為改進(jìn)線程性能而努力，其中既包括用戶級(jí)線程庫(kù)，也包括核心級(jí)和用戶級(jí)配合改進(jìn)的線程庫(kù)。目前最為人看好的有 兩個(gè)項(xiàng)目，一個(gè)是RedHat公司牽頭研發(fā)的NPTL（Native Posix Thread Library），另一個(gè)則是IBM投資開(kāi)發(fā)的NGPT（Next Generation Posix Threading），二者都是圍繞完全兼容POSIX 1003.1c，同時(shí)在核內(nèi)和核外做工作以而實(shí)現(xiàn)多對(duì)多線程模型。這兩種模型都在一定程度上彌補(bǔ)了LinuxThreads的缺點(diǎn)，且都是重起爐灶全新設(shè) 計(jì)的。

          綜上所述的結(jié)論是在Linux下編程多用多進(jìn)程編程少用多線程編程。

         IBM有個(gè)家伙做了個(gè)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)切換線程context的時(shí)候，windows比linux快一倍多。進(jìn)出最快的鎖（windows2k的 critical section和linux的pthread_mutex），windows比linux的要快五倍左右。當(dāng)然這并不是說(shuō)linux不好，而且在經(jīng)過(guò)實(shí)際 編程之后，綜合來(lái)看我覺(jué)得linux更適合做high performance server，不過(guò)在多線程這個(gè)具體的領(lǐng)域內(nèi)，linux還是稍遜windows一點(diǎn)。這應(yīng)該是情有可原的，畢竟unix家族都是從多進(jìn)程過(guò)來(lái)的，而 windows從頭就是多線程的。

如果是UNIX/linux環(huán)境，采用多線程沒(méi)必要。

多線程比多進(jìn)程性能高？誤導(dǎo)！

應(yīng)該說(shuō)，多線程比多進(jìn)程成本低，但性能更低。

在UNIX環(huán)境，多進(jìn)程調(diào)度開(kāi)銷比多線程調(diào)度開(kāi)銷，沒(méi)有顯著區(qū)別，就是說(shuō)，UNIX進(jìn)程調(diào)度效率是很高的。內(nèi)存消耗方面，二者只差全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)，現(xiàn)在內(nèi)存都很便宜，服務(wù)器內(nèi)存動(dòng)輒若干G，根本不是問(wèn)題。

多進(jìn)程是立體交通系統(tǒng)，雖然造價(jià)高，上坡下坡多耗點(diǎn)油，但是不堵車。

多線程是平面交通系統(tǒng)，造價(jià)低，但紅綠燈太多，老堵車。

我們現(xiàn)在都開(kāi)跑車，油（主頻）有的是，不怕上坡下坡，就怕堵車。

mutex和critical section的確是不能比的。一個(gè)涉及到內(nèi)核，一個(gè)沒(méi)有涉及到內(nèi)核。