关于linux进程、lwp、线程的理解

参考文章：1.http://wiki.directi.com/display/tu/Understanding+Processes+in+Linux;jsessionid=154FB21140221C2C72348C4E9B96249E

                    2.http://linux.chinaitlab.com/kernel/890395.html

首先摘抄部分重要的要点： 

内核线程
    内核线程就是内核的分身，一个分身可以处理一件特定事情。这在处理异步事件如异步IO时特别有用。内核线程的使用是廉价的，唯一使用的资源就是内核栈和上下文切换时保存寄存器的空间，没有分配地址空间。

    

轻量级进程
    轻量级线程(LWP)是一种由内核支持的用户线程。它是基于内核线程的高级抽象，因此只有先支持内核线程，才能有LWP。每一个进程有一个或多个LWPs，每个LWP由一个内核线程支持。

    轻量级进程具有局限性。首先，大多数LWP的操作，如建立、析构以及同步，都需要进行系统调用。系统调用的代价相对较高：需要在user mode和kernel mode中切换。其次，每个LWP都需要有一个内核线程支持，因此LWP要消耗内核资源（内核线程的栈空间）。因此一个系统不能支持大量的LWP。
用户线程
    LWP虽然本质上属于用户线程，但LWP线程库是建立在内核之上的，LWP的许多操作都要进行系统调用，因此效率不高。

    而这里的用户线程指的是完全建立在用户空间的线程库，用户线程的建立，同步，销毁，调度完全在用户空间完成，不需要内核的帮助。因此这种线程的操作是极其快速的且低消耗的。linux的用户线程是建立在posix库上的。缺点是一个用户线程如果阻塞在系统调用中，则整个进程都将会阻塞。

    linux线程的实现：用户线程+LWP
    用户线程库还是完全建立在用户空间中，因此用户线程的操作还是很廉价，因此可以建立任意多需要的用户线程。操作系统提供了 LWP 作为用户线程和内核线程之间的桥梁。 LWP 还是和前面提到的一样，具有内核线程支持，是内核的调度单元，并且用户线程的系统调用要通过 LWP ，因此进程中某个用户线程的阻塞不会影响整个进程的执行。用户线程库将建立的用户线程关联到 LWP 上， LWP 与用户线程的数量不一定一致。当内核调度到某个 LWP 上时，此时与该 LWP 关联的用户线程就被执行。



个人理解：
    传统的讲解linux内核进程和线程的书，比如《LINUX KERNEL DEVELOPMENT》所简单阐述的关于多线程和进程的关系，大致都为线程共享其所属进程代码数据堆栈等，其实现在理解来看，这只是一种片面的说法，因为省略了LWP这一环，真正实现代码数据和地址空间等共享的并不是用户线程，而是和用户线程对应，代替用户线程与内核交互的LWP，顾名思义，用户线程是完全工作在用户空间的，内核完全不知道用户线程的存在，因为用户线程是在用户态完全由进程所创建和管理的。
    “缺点是一个用户线程如果阻塞在系统调用中，则整个进程都将会阻塞。”这句话的理解是：当不存在LWP的时候，因为kernel并不知道用户线程的存在，而如果用户线程需要系统调用，比如read操作，但是由于内核由于某种原因暂时不能提供被读取的数据，那么该read系统调用的不能进行会导致阻塞，但是由于kernel只对进程作出响应，所以对内核而言，唯一能阻塞的对象只能是发出请求的进程，而请求的线程是通过进程向内核提出系统调用的，那么进程阻塞了，当然属于该进程的其他线程同时也会阻塞。