基于Erlang技術虛擬線程機制的設計與實現(xiàn).pdf

1、近幾年隨著科技水平的發(fā)展，操作系統(tǒng)由原來的進程線程發(fā)展到現(xiàn)在的多線程技術，其目的都是為了更好的并發(fā)處理任務，但是多線程技術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構—虛擬線程機制。
　　本文主要的研究成果如下，在分析當前操作系統(tǒng)的線程調度時間和資源花費后，提出自己設計的一種基于Erlang技術的新型線程模型，即虛擬線程機制，該線程機制打破常規(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間開銷所采用盡可能的降低線程切換次數(shù)或者減少調度時間的方法，而是由虛擬

3、線程機制（即處理線程與調度線程）代替操作系統(tǒng)來完成線程之間的切換。其特點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)送的調度消息帶有目的標識，根據(jù)調度信息的目的標示判斷將要調度的線程是否與當前線程共屬于一個調度線程，如果是，則切換目的標示對應的線程，如果不是則把調度信息發(fā)給對應的線程，并保存本身的堆棧資源，以實現(xiàn)線程內部之間的切換。結合設計虛擬線程機制的思想，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、詳細的闡述，并在Hello China操作系統(tǒng)上實現(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計，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列的實現(xiàn)。
　　該線程機制實現(xiàn)的重點在于機制內核結構的定義以及線程切換的過程，該機制由于與以往的線程機制不同，它并非像其他操作系統(tǒng)中只需要一種線程結構，所以內核結構的定義包括了處理線程結構定義和調度線程結構定義，在發(fā)生線程的切換時，根據(jù)虛擬線程機制的