1 前言

很多人都沒有把協(xié)程說太明白，文章都是在說廢話一樣。我看到現(xiàn)在也一知半解，把協(xié)程認真總結(jié)一下。

2 我的理解

2.1 文檔總結(jié)

• 線程是一個執(zhí)行邏輯。

• 線程分為內(nèi)核態(tài)線程和用戶態(tài)線程：

  • 內(nèi)核態(tài)線程：由操作系統(tǒng)控制線程運行。
  • 用戶態(tài)線程：由進程自己控制線程運行，本質(zhì)上由內(nèi)核態(tài)線程控制。

  大多時候人們談及線程，其實是在說“內(nèi)核態(tài)線程”，這也是為什么很多文檔混亂的原因。后文談及到“內(nèi)核態(tài)線程”會直接寫明“內(nèi)核態(tài)線程”，而“線程”只代表一個執(zhí)行邏輯。

• 對于操作系統(tǒng)來說，其無法感知到用戶態(tài)線程，所以內(nèi)核態(tài)線程是CPU的執(zhí)行單元。

• 線程需要被某一個更高管理者管理，則需要線程的調(diào)度方法，分為下面兩種：

  • 協(xié)作式調(diào)度：當前線程完全占用CPU，除非自己讓出，否則，直到運行結(jié)束，系統(tǒng)才執(zhí)行下一個線程。管理者只掌握調(diào)度權，線程自己掌握執(zhí)行權。
  • 搶占式調(diào)度：由更高管理者決定CPU下一個執(zhí)行的是哪一個線程，定期的中斷當前正在執(zhí)行的線程，任何一個線程都不能獨占。更高管理者掌握調(diào)度權和執(zhí)行權。

• 進程是由“多個數(shù)據(jù)區(qū)域 + 至少一個內(nèi)核態(tài)線程”組成的一次活動。

• 協(xié)程是一個用戶態(tài)線程，采用“協(xié)作式調(diào)度”，所以稱為“協(xié)程”。假如使用其他方式就不叫協(xié)程，同時很明確地認為——協(xié)程是線程。

2.2 簡單總結(jié)

• 內(nèi)核態(tài)線程的執(zhí)行才是進程的活動。
• 操作系統(tǒng)調(diào)度管理的線程，為內(nèi)核態(tài)線程。
• 內(nèi)核態(tài)線程調(diào)度管理的線程，為用戶態(tài)線程。
• 內(nèi)核態(tài)線程使用協(xié)作式調(diào)度管理的線程，為協(xié)程。

2.3 基礎的協(xié)程實現(xiàn)

• 兩個由操作系統(tǒng)管理的內(nèi)核態(tài)線程：
  • 執(zhí)行者：用于執(zhí)行協(xié)程。
  • 管理者：用于管理協(xié)程的原數(shù)據(jù)。
• 協(xié)作式體現(xiàn)在“協(xié)程可以主動停止”：
  • 執(zhí)行者在執(zhí)行過程中不受其他影響。當協(xié)程主動退出，并給出“下一次執(zhí)行該協(xié)程條件”，例如“I/O準備好”“某個變量的值為1”或者沒有。當該條件符合后，管理者才會放到“可運行隊列”中。
  • 和內(nèi)核態(tài)線程不同的是，操作系統(tǒng)可以根據(jù)某種算法，主動中斷其執(zhí)行過程。
• 執(zhí)行者切換協(xié)程的過程：
  • 協(xié)程主動讓出或運行結(jié)束。
  • 執(zhí)行者保存上下文。
  • 管理者管理上下文。
  • 執(zhí)行者獲取下一個執(zhí)行協(xié)程的上下文。
  • 執(zhí)行者加載上下文。
  • 執(zhí)行新協(xié)程。
• 上下文的保存和加載操作是由Linux提供好的一個依賴，調(diào)用底層的C++庫即可，其執(zhí)行在用戶態(tài)。

3 總結(jié)

這樣的理解能匹配得上其他文檔的說明，個人感覺沒什么問題。有錯歡迎批評。