LINUX系統程式設計 第二版

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第七章

混合執行緒

如果結合核心與用戶層級執行緒會怎樣呢？有可能實現 1:1 模型的真正平行性以及 N:1

模型的免成本環境切換嗎？如果你願意接受相當的複雜性，確實是這樣。N:M 執行緒，

也稱為

混合執行緒

（

hybrid threading

），試圖達到兩全其美的境界：不僅核心可以提供

原生的執行緒概念，而且用戶空間也可以實作用戶執行緒。用戶空間可以搭配核心，然

後決定如何把 N 個用戶執行緒映射到 M 個核心執行緒，其中 N>=M。

雖然實作的方式不同，但典型的策略是不要以一個核心執行緒來支援大部分的用戶執行

緒。一個行程可能會包含上百個用戶執行緒，但只會有少量的核心執行緒，以及少數在

運行中的處理器（每個處理器至少要有一個核心執行緒讓系統能夠充分被利用）與阻擋

式 I/O。正如你可以想像到的，這樣的模型相當複雜難以實作。考慮到 Linux 廉價的環

境切換成本，大多數的系統開發者並不認為值得採用此做法，因此就 Linux 而言，1:1

模型仍廣受歡迎。

排班器活化作用

（

Scheduler Activation

）是替用戶層級執行緒提供核心支

援的一個解決方案，讓 N:M 執行緒的執行更具表現力。它起初是華盛頓

大學的一篇學術論文，後來為FreeBSD 及 NetBSD 所採用，成為

FreeBSD 及 NetBSD 之執行緒實作的基礎。排班器活化作用讓用戶空間

得以控制與洞察核心的行程排班，使得混合模型更有效率，並且修正了核

心未支援之實作上可能會出現的若干問題。

FreeBSD 及 NetBSD