基本概念
多线程进程与多线程服务器示意图
并行与并发
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并行系统：同时执行多个任务
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并发系统：支持多个任务，允许所有任务都能取得进展
没有并行，并发也是可能的
Amdahl定律
并行化加速比：speedup；N：任务数；S：串行比例
(speedup leq frac{1}{S+frac{1-S}{N}})
当N趋于无穷大时，加速比收敛到(1/S)。
并行的两种类型
并行应用程序通常混合使用这两种策略。
- 数据并行
- 任务并行
多线程模型
用户线程和内核线程
- 用户线程：暴露给用户，工作在用户层
- 内核线程：工作在内核层，操作系统管理
多线程模型在这两种线程之间建立联系。
多对一模型
多个用户线程映射到一个内核线程，任一时间只有一个线程可以访问内核。显然这种实现不能用于多核系统。
一对一模型
一个用户线程映射到一个内核线程。提供了比多对一模型更好的并发功能。缺点是创建内核线程的开销影响性能。
多对多模型
多个用户线程映射到多个内核线程（≤用户线程）。允许创建多个用户线程，且相应内核进程能支持多处理器系统。某个线程阻塞时，内核可以调度另一个线程执行。
双层模型
多对多的变种，融合了多对多模型与一对一模型。
* 线程库
操作系统提供给程序员的创建和管理线程的API。
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Pthreads
使用
pthread_join()等待线程结束 -
Windows线程
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Java
* 隐式多线程
将多线程的创建和管理交给编译器和运行时库完成。
线程池
在进程开始时创建一定数量的进程，加到线程池中等待工作。当服务器收到请求时，唤醒池中的一个线程（如果有可用的），并完成服务，然后线程归还到池中再等待工作。
优点：不需要反复创建线程；限制了可用进程的数量；更灵活的任务执行机制
OpenMP
提供了一组编译指令和API。
大中央调度GCD
一组扩展，允许程序员将某些代码区段并行运行。
多线程的问题
fork与exec的语义
程序的某个线程调用了fork，新进程要不要复制所有线程，还是仅复制该调用线程？
通常策略：如果fork后立即exec，则不用复制所有线程，因为exec的程序会替换整个进程；否则复制所有线程比较合适。
信号处理
UNIX信号：用于通知进程某个特定事件已经发生。
多线程下的信号应该被传递到哪里？
- 信号所适用的线程
- 所有线程
- 某些线程
- 一个特定线程统一处理所有信号
线程撤销
指在线程完成之前终止线程。
- 异步撤销：一个线程立即终止目标线程
- 延迟撤销：目标线程不断检查它是否应终止
线程本地存储
每个线程可能需要存储自己的某些数据（TLS）。与局部变量不同，局部变量只在单个函数调用时可见，TLS数据在多个函数调用时都可见。
调度程序激活
操作系统在实现多对多或双层模型时候，在用户和内核线程之间增加一个中间数据结构：轻量级进程LWP。