【转】Java线程与Linux内核线程的映射关系

Linux从内核2.6开始使用NPTL (Native POSIX Thread Library)支持,但这时线程本质上还轻量级进程。 

Java里的线程是由JVM来管理的,它如何对应到操作系统的线程是由JVM的实现来确定的。Linux 2.6上的HotSpot使用了NPTL机制,JVM线程跟内核轻量级进程有一一对应的关系。线程的调度完全交给了操作系统内核,当然jvm还保留一些策略足以影响到其内部的线程调度,举个例子,在linux下,只要一个Thread.run就会调用一个fork产生一个线程。

 

Java线程在Windows及Linux平台上的实现方式,现在看来,是内核线程的实现方式。这种方式实现的线程,是直接由操作系统内核支持的——由内核完成线程切换,内核通过操纵调度器(Thread Scheduler)实现线程调度,并将线程任务反映到各个处理器上。内核线程是内核的一个分身。程序一般不直接使用该内核线程,而是使用其高级接口,即轻量级进程(LWP),也即线程。这看起来可能很拗口。看图:

(说明:KLT即内核线程Kernel Thread,是“内核分身”。每一个KLT对应到进程P中的某一个轻量级进程LWP(也即线程),期间要经过用户态、内核态的切换,并在Thread Scheduler 下反应到处理器CPU上。)

 

        这种线程实现的方式也有它的缺陷:在程序面上使用内核线程,必然在操作系统上多次来回切换用户态及内核态;另外,因为是一对一的线程模型,LWP的支持数是有限的。

 

对于一个大型程序,我们可以开辟的线程数量至少等于运行机器的cpu内核数量。java程序里我们可以通过下面的一行代码得到这个数量:

  

Runtime.getRuntime().availableProcessors();

所以最小线程数量即时cpu内核数量。如果所有的任务都是计算密集型的,这个最小线程数量就是我们需要的线程数。开辟更多的线程只会影响程序的性能,因为线程之间的切换工作,会消耗额外的资源。如果任务是IO密集型的任务,我们可以开辟更多的线程执行任务。当一个任务执行IO操作的时候,线程将会被阻塞,处理器立刻会切换到另外一个合适的线程去执行。如果我们只拥有与内核数量一样多的线程,即使我们有任务要执行,他们也不能执行,因为处理器没有可以用来调度的线程。

        如果线程有50%的时间被阻塞,线程的数量就应该是内核数量的2倍。如果更少的比例被阻塞,那么它们就是计算密集型的,则需要开辟较少的线程。如果有更多的时间被阻塞,那么就是IO密集型的程序,则可以开辟更多的线程。于是我们可以得到下面的线程数量计算公式:

线程数量=内核数量 / (1 - 阻塞率)

我们可以通过相应的分析工具或者java的management包来得到阻塞率的数值。

原文链接:[http://wely.iteye.com/blog/2329840]

时间: 2024-05-17 21:09:19

【转】Java线程与Linux内核线程的映射关系的相关文章

Linux内核线程之深入浅出【转】

转自:http://blog.csdn.net/yiyeguzhou100/article/details/53126626 [-] 线程和进程的差别 线程的分类 1     内核线程 2     轻量级进程 3     用户线程 初识内核线程 1     内核线程 2     用户进程 内核线程与用户进程的关系 内核线程的创建 如何在驱动中使用内核线程 通用的内核线程模块 1     内核线程相关API 2     kthreadh 3     kthreadc 根据操作系统内核是否对线程可感

经典]Linux内核中ioremap映射的透彻理解【转】

转自:http://blog.csdn.net/lanyang123456/article/details/7403514 几乎每一种外设都是通过读写设备上的寄存器来进行的,通常包括控制寄存器.状态寄存器和数据寄存器三大类,外设的寄存器通常被连续地编址.根据CPU体系结构的不同,CPU对IO端口的编址方式有两种: (1)I/O映射方式(I/O-mapped) 典型地,如X86处理器为外设专门实现了一个单独的地址空间,称为"I/O地址空间"或者"I/O端口空间",CP

基于内核线程的创建、使用和退出以及延时宏的补充说明介绍_C 语言

相关函数: kthread_create():创建内核线程 复制代码 代码如下: struct task_struct *kthread_create(int (*threadfn)(void *data), void *data, const char namefmt[], ...);  kernel thread可以用kernel_thread创建,但是在执行函数里面必须用daemonize释放资源并挂到init下,还需要用completion等待这一过程的完成.为了简化操作,定义了kthr

Linux内核剖析 之 进程简介

1.概念    1.1  什么是进程?     进程是程序执行的一个实例,可以看作充分描述程序已经执行到何种程度的数据结构的汇集.     从内核观点看,进程的目的就是担当分配系统资源(CPU时间,内存等)的实体.     我们熟悉的fork()库函数,它有两种用法:     (1).一个父进程希望复制自己,使父子进程执行不同的代码段,常用于网络服务程序.     (2).一个进程要执行一个不同的程序,fork()后立即exec(),如shell. 1.2  什么是线程?     有时候,一个进

Linux内核剖析 之 进程地址空间(一)

绪论     内核获取内存方式--直接了当:     1. 从分区页框分配器获取内存(__get_free_pages()或alloc_pages()):     2. 使用slab分配器为专用或通用对象分配内存(kmem_cache_alloc()或kmalloc()):     3. 使用vmalloc或vmalloc_32获取一块非连续内存区.     如果申请的内存得以满足,这些函数返回一个页描述符地址或线性地址.     *内核申请内存使用这些简单方法基于以下两个原因:     1.内

linux内核分析之进程地址空间【转】

转自:http://blog.csdn.net/bullbat/article/details/7106094 版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载. 本文主要介绍linux内核中进程地址空间的数据结构描述,包括mm_struct/vm_area_struct.进程线性地址区间的分配流程,并对相应的源代码做了注释.  内核中的函数以相当直接了当的方式获得动态内存.当给用户态进程分配内存时,情况完全不同了.进程对动态内存的请求被认为是不紧迫的,一般来说,内核总是尽量推迟给用户态进程分

Linux内核中双向链表的经典实现

概要 前面一章"介绍双向链表并给出了C/C++/Java三种实现",本章继续对双向链表进行探讨,介绍的内容是Linux内核中双向链表的经典实现和用法.其中,也会涉及到Linux内核中非常常用的两个经典宏定义offsetof和container_of.内容包括: 1. Linux中的两个经典宏定义 2. Linux中双向链表的经典实现 转载请注明出处:http://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3562146.html 更多内容: 数据结构与算法系列 目录

《Linux设备驱动开发详解 A》一一第3章Linux内核及内核编程

第3章Linux内核及内核编程 本章导读本章有助于读者打下Linux驱动编程的软件基础.由于Linux驱动编程的本质属于Linux内核编程,因此我们有必要熟悉Linux内核及内核编程的基础知识.3.1-3.2节讲解了Linux内核的演变及新版Linux 内核的特点.3.3节分析了Linux内核源代码目录结构和Linux内核的组成部分及其关系,并对Linux的用户空间和内核空间进行了说明.3.4节讲述了Linux内核的编译及内核的引导过程.除此之外,还描述了在Linux内核中新增程序的方法,驱动工

java服务放在Linux服务器上定时执行,执行规律一天一次,每天都加一个线程

问题描述 java服务放在Linux服务器上定时执行,执行规律一天一次,每天都加一个线程 java服务放在Linux服务器上定时执行,执行规律一天一次,每天都加一个线程,请问为什么会引起这个问题 解决方案 搞成服务,定时重启服务试试 解决方案二: spring的定时任务设置就行