11 | 多任务：进程、线程与协程
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多任务与执行体
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本文深入探讨了多任务处理的概念及其在计算机系统中的实现方式。首先介绍了多核技术和分时系统，解释了多核处理器和时间片轮转如何实现多任务。随后讨论了进程、线程和协程的概念及其在操作系统中的作用和区别。文章指出了协程的重要性，特别是在高性能网络服务器中的应用。作者批判性地思考了多任务需求的复杂性，对操作系统内核中的设计思想进行了分析和反思。最后，文章提出了一些问题，鼓励读者进行深入思考和讨论。整体而言，本文对多任务处理进行了深入浅出的介绍，对于想要了解计算机系统中多任务处理的读者具有很高的参考价值。
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全部留言(96)
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奕对于协程的概念没有理解，协程不也是走系统调用吗？走系统调用不就是走到了系统内核态呢？后面任务调度，cpu执行指令作者回复: 协程不走系统调用。协程切换只是寄存器的保存和恢复，所以可以在用户态下自己来实现。
2019-05-21343
Linuxer有一个疑问:协程属于用户态的线程，它跟线程之间怎么对应呢？协程之间也需要切换，那线程切换的那些成本它一样有啊，没想明白它的优势在哪作者回复: 从单位时间成本来说，有一定优势但也不会特别大。主要少掉的代价是从用户态到内核态再回到用户态的成本。这种差异类似于系统调用和普通函数调用的差异。因为高性能服务器上io次数实在太多了，所以单位成本上能够少一点，积累起来也是很惊人的。
2019-05-21532
Barry有一个小建议，能否再每篇文章的最后面预告一下，下一篇要讲的主题。这样我们跟着主题先思考，等看文章的时候就可以看到作者和自己的想法有什么出入和补充。更有利于吸收作者回复: 挺好的建议，多谢。下一节我们讲 “进程内协同：同步、互斥与通讯”。
2019-05-2132- 饭老师，可以这样理解吗？因为时代背景久远，当初操作系统设计的线程，不太适应现在巨流量的互联网时代，在网络IO请求过高的情况下，性能开销太大，所以才出现了协程的概念，还有一些线程池的手段来弥补这个问题
作者回复: 应对方式有两种：一种是经典的线程池+异步io，一种是基于协程的同步io。后者背后的原理也是线程池+异步io，只不过加上了协程的语法糖了。
2019-07-29322 
孙梦华🙄🙄操作系统所有涉及系统调用的方法都在内核空间，包括磁盘读写，内存分配回收，网络接口读写数据，这些都是web应用巨频繁使用的。 如果是多线程，线程在进行io操作时需要从用户态切换到内核态，等待io的过程中要进行内核态线程的切换，然后再从内核态回到用户态，时间和空间的开销都很大。 go实现的协程里面，如老师讲的，是用户态执行体和独立的io子系统，相当于用户空间的线程和内核空间的线程分隔开，互不进出，用户态的线程执行到io操作时，通过epoll的形式登记一个io请求，内核线程执行完io请求以后其实逻辑上是调用用户态的回调方法，然后这里go把这种反人类的异步回调模式，给我们程序员封装起来了。 是不是可以这样理解啊作者回复: 是这样，理解到位
2021-04-0220
youyui想了解下协程如何操作寄存器切换CPU上下文的，有没有什么好的资料可以学习下作者回复: https://github.com/Tencent/libco
2019-05-29320
王聪 Claire您好，问一下epoll的意义在于让线程数量变少，是指等待执行的线程变少了吗？是因为都登记然后才能执行的机制吗？还是其他原因呢？谢谢。作者回复: 如果用同步 io，那么每个并行 io 必然需要需要一个线程。epoll 在于让 io 等待都发生在相同的地方，相当于线程做了多路 io 复用。
2019-05-24317
钱晟龙🐲龍🐉老师，我一直有个问题没理解到，计算机在做IO的时候会不会使用CPU，如果会怎样使用的？ 阻塞IO阻塞的时候，也就是IO进行时，它对应的线程是否已经放弃了CPU的执行权？ 或者老师建议我查阅什么书籍。。作者回复: 1、https://m.baidu.com/sf_edu_wenku/view/3210fec818e8b8f67c1cfad6195f312b3169ebe8 2、是的，执行权会转移
2019-05-2911
王棕生我理解： 线程是CPU调度的基本单位，进程是资源(包括CPU计算资源)分配的基本单位；操作系统在决定谁来使用CPU的时候，操作系统不会去关注进程，而是关注线程，只有要切换到其它进程的线程时，才会关注进程。 比如：进程p1有三个线程t1 t2 t3，进程p2有三个线程t4 t5 t6, 操作系统关注的是这6个线程的调度，比如从t1切换到t2，从t2切换到t3，当从t3切换到t4的时候，发现t4是属于另一进程的，这个时候就会不知线程要调度，进程也要调度。 麻烦许老师点评一下，这样理解是否准确？作者回复: 我们想一下进程的本质是什么。我们以内存资源为例，内存在不同进程中的逻辑地址与物理地址的映射表不同，更具体来看其实就只是几个寄存器的值的差异而已。所以实际上，并不存在线程调度和进程调度的区别，线程调度了，寄存器变了，进程也就切换了。
2020-05-06210- 13601994625理论上协程可以做到的优化，线程都可以做到。为什么不在操作系统层去解决这个问题呢？
作者回复: 但是操作系统太多了，语言适配操作系统易，反过来难
2019-06-198
