老师好，想请问几个用户态和内核态线程的问题

Question

1. 用户态到内核态中间有个操作系统提供的“系统调用”的一层，那在用户空间想创建一条用户级的线程的话，那用户级的这个 TCB 是谁来创建的，是否也要经过“系统调用”层呢？
2. 用户线程和内核线程的对应关系有 1对多，1对1，N对M，没记错的话，java里头new tread 应该是1对1的，也就jvm里头创建了一条用户级线程的话，那在内核空间就会相应的有一条内核线程，请问老师这条内核级线程是怎么来的呢？假如说jvm想创建一条用户线程的话，我猜可能是jvm调用了类似 CreatUserThread() 之类的 Api ，那么与之对应的内核级线程，是否也是 jvm 调用了类似什么 CreatKernelThread() 之类的 Api 而来的呢？
3. Go语言里头的Goroutine我理解应该是个 N对M 的模型，一般像某些语言如果选用这种 N对M 的话，那N 和 M的关系可能是啥呀？是说这个语言的编译器，运行的一开始就在内核里头创建创了 M 条内核线程，之后就定死不变了，还是说当用户空间的协程数量极速增大的时候，M也会适当增大呀？
4. 一条进程一定会有一条主线程，这条主线程由操作系统创建。请问老师我是不是能理解为一个程序的主进程和主线程，都在内核空间里呢？
谢谢老师～

Answer 1

咚咚呛 2020-12-08 19:18:08

挺好的问题，描述清晰，有思考，点赞。我常和同学们说，学会提问问题是非常重要的能力，希望其他同学看到这里都可以学习下。

1. TCB(Thread Control Block)，全名是线程控制块，是操作系统内核用来控制内核级线程的数据结构；而用户级线程和内核级线程是多对一的关系的，所以用户级线程自身是没有TCB的，只有对应的内核级线程有TCB，对于用户级线程，有自己的运行栈，可以通过切换运行栈来达到切换运行线程的目的，yield就是模拟了这个过程。
2. 是的，JVM创建线程的接口，底层就是操作系统的系统调用，如果有兴趣，可以找到openJDK的源码查看相关的代码。
3. goroutine的调度比较先进，它的整一个调度模块被称为G-P-M模型，G：gocoroutine、P: Processor、M: Machine，M的数量是可以变化的，在go runtime会动态动态调整。
4. 是的。

希望对你有所帮助，看好你，加油！

• 提问者 Osuribaba #1

  感谢老师悉心指导~
  另外对于第一个问题，还想再问一下，您说只有内核级线程有 TCB，用户级线程有自己的运行栈，那就是说创建用户级别的线程是不走“系统调用”的。那我能不能理解为，用户级的线程，是某个语言自己在代码层面实现的呢？就比如python的用户级别线，是否是由python的cpython解释器用c++自己模拟内核线程，然后cpython解释器在内部自己维护用户空间的栈区，栈区中给每个用户级线程创建类似 TCB 的那种数据结构来描述一条用户线程呢？
  谢谢老师~

• 咚咚呛 回复 提问者 Osuribaba #2

  是的，可以理解为是语言层面实现的。

• 提问者 Osuribaba 回复 咚咚呛 #3

  好的，了解了，谢谢老师～