基于Erlang技術(shù)虛擬線程機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近幾年隨著科技水平的發(fā)展，操作系統(tǒng)由原來的進(jìn)程線程發(fā)展到現(xiàn)在的多線程技術(shù)，其目的都是為了更好的并發(fā)處理任務(wù)，但是多線程技術(shù)并非能夠完美的解決高并發(fā)環(huán)境下操作系統(tǒng)對任務(wù)的執(zhí)行效率低的問題，由于操作系統(tǒng)要受到硬件條件的限制，多線程的并發(fā)數(shù)越來越多，給系統(tǒng)帶來不小的挑戰(zhàn)。在高并發(fā)的環(huán)境下，硬件設(shè)備相對落后就會引起系統(tǒng)資源利用率低，執(zhí)行效率差，甚至引起系統(tǒng)崩潰等問題。當(dāng)下的操作系統(tǒng)面對這樣的問題解決辦法大多是無限制的使用多線程，或者只是一味的加

2、大投資更新更高效率的系統(tǒng)硬件、升級系統(tǒng)配置，但是同時(shí)成本也是非常昂貴的。為了解決這個問題，本文提出了一種新型的多線程體系結(jié)構(gòu)—虛擬線程機(jī)制。
　　本文主要的研究成果如下，在分析當(dāng)前操作系統(tǒng)的線程調(diào)度時(shí)間和資源花費(fèi)后，提出自己設(shè)計(jì)的一種基于Erlang技術(shù)的新型線程模型，即虛擬線程機(jī)制，該線程機(jī)制打破常規(guī)的線程管理方法，摒棄了傳統(tǒng)操作系統(tǒng)為了為了減少線程間切換的時(shí)間開銷所采用盡可能的降低線程切換次數(shù)或者減少調(diào)度時(shí)間的方法，而是由虛擬

3、線程機(jī)制（即處理線程與調(diào)度線程）代替操作系統(tǒng)來完成線程之間的切換。其特點(diǎn)在于多個處理線程線程共享同一個堆棧資源，線程切換發(fā)送的調(diào)度消息帶有目的標(biāo)識，根據(jù)調(diào)度信息的目的標(biāo)示判斷將要調(diào)度的線程是否與當(dāng)前線程共屬于一個調(diào)度線程，如果是，則切換目的標(biāo)示對應(yīng)的線程，如果不是則把調(diào)度信息發(fā)給對應(yīng)的線程，并保存本身的堆棧資源，以實(shí)現(xiàn)線程內(nèi)部之間的切換。結(jié)合設(shè)計(jì)虛擬線程機(jī)制的思想，對虛擬線程模型從整體框架到各個部分的功能以及各個部分在模型中的作用做一個

4、詳細(xì)的闡述，并在Hello China操作系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)其功能，從宏觀的核心線程管理對象，到微觀具體到一個線程對象的設(shè)計(jì)，再具體到每一個線程的創(chuàng)建、優(yōu)先級、狀態(tài)、各個線程之間的切換和消息隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)。
　　該線程機(jī)制實(shí)現(xiàn)的重點(diǎn)在于機(jī)制內(nèi)核結(jié)構(gòu)的定義以及線程切換的過程，該機(jī)制由于與以往的線程機(jī)制不同，它并非像其他操作系統(tǒng)中只需要一種線程結(jié)構(gòu)，所以內(nèi)核結(jié)構(gòu)的定義包括了處理線程結(jié)構(gòu)定義和調(diào)度線程結(jié)構(gòu)定義，在發(fā)生線程的切換時(shí)，根據(jù)虛擬線程機(jī)制的