第 9 频道对任务与线程的解释是否正确？

Question

有一个Channel 9 Video试图解释线程和任务之间的区别。 我通常喜欢第 9 频道的视频，因为它们的技术准确性，但据我所知，这个视频的一些关键陈述是错误的。

以下是声明：

1. @~1:48 到 ~2:30：线程在内存和时间上都很昂贵。 每个线程获得 1 MB 的用户模式堆栈。
2. @~2:30 到 2:37：创建线程也需要时间。 是时候分配数据结构并初始化它们了。
3. @~2:38 到 2:45：上下文切换也需要时间。
4. @~2:58 到 3:23 和 3:48 到：任务使用多核系统 [...] 因此，当您进行计算时，您使用的是多核。
5. @~5:02 到 5:30：线程在单核上运行，上下文切换发生很多。
6. @~5:40 到 5:51：线程有不同的执行方式。 它们在多个内核上执行。
7. @~6:20 到 6:30：正如您在图中看到的，线程处理有开销。

以下是我想确认或否定的想法：

1. 调用堆栈的数量是可配置的。 这样，对于 32 位进程，线程限制不是 ~1300，而是高达 12000。 那些拥有 SysInternals TestLimit 副本的人可以尝试一下：

    D:\\>testlimit -t -n 64 Testlimit v5.04 - test Windows limits By Mark Russinovich - www.sysinternals.com Creating threads with 64 KB stacks... Created 12500 threads. Lasterror: 8

   堆栈大小也在.NET的线程构造函数中公开

2. 任务依赖于线程作为基础。 那些线程是从线程池中取出来的，但是，线程池的线程需要先创建后才能使用。 AFAIK，Mark Russinovich 在 Windows Internals 一书中也解释过，内核结构（ _ETHREAD ）保存在内存中以供重用。 这最大限度地减少了分配的开销并将其减少到初始化。

   我没有找到我正在寻找的确切位置，但在 Windows Internals 6，第 1 部分中，它在第 417 页上说：

   [...] 执行线程对象可能会或可能不会被释放。

3. 由于 Task 依赖于线程作为技术实现，因此无论如何都会发生上下文切换。

4. 如果我有 2 个线程，它们也可以在不同的处理器上执行。 恕我直言，这就是它的全部想法。

5. 演讲者正在讨论单核系统上的线程。 恕我直言，在这种情况下，任务也几乎没有任何好处。 见 4。）

6. 见 4. 和 5。）

7. 幻灯片可能是正确的，但它没有显示出真正的原因。 该幻灯片缺少导致上下文切换的 ~15 ms 时间片。 如果线程需要等待结果，则只能使用任务来减少开销。

   在这种情况下，幻灯片的下半部分也不正确，因为工作 1 的第一部分似乎被阻塞，在这种情况下，工作 2 只能执行。 当工作 2 完成时，可能满足继续工作 1 的条件。 只有当所有这些都发生在一个时间片内时，任务才有好处。

   无论如何，任务也迟早会发生上下文切换。

我已经尝试在 SO 上的这些问题的帮助下确认我的理解

• 任务与线程差异
• 任务和线程有什么区别

以上可能看起来像是 7 个单独的问题。 我在一处询问了他们，​​因为

• 在一个视频中都有他们的来源
• 有些问题相互依赖
• 恕我直言，在一个地方找到信息比遵循一次提出一个问题的 SO 规则更重要。

Answer 1

注意：还没有观看视频，纯粹基于 OP 中的信息。

调用堆栈的数量是可配置的。

可能，但不是真正相关，除非我们进入非常详细的细节。

对于 .NET 任务依赖于线程作为基础。 那些线程是从线程池中取出来的，但是，线程池的线程需要先创建后才能使用。

有点正确……尽管我们需要在抽象和实现之间保持非常清晰的界限。 任务可以使用.Net中的Threadpool来执行更正确。

任务代表了一个自包含代码段的想法，它（通常）可以与其他代码并发运行。 线程是类似性质的操作系统实现。

由于 Task 依赖于线程作为技术实现，因此无论如何都会发生上下文切换。

不正确。 虽然任务可以在线程上运行，并且可以发生上下文切换，但任务包含一个提供更多灵活性的抽象层。

例如，要在线程之间交换执行，必须在硬件中进行上下文切换。 要在任务之间交换执行，不必发生此类硬件上下文切换。 任务可以在不同线程之间移动、休眠和恢复，无需单个硬件上下文切换。

如果我有 2 个线程，它们也可以在不同的处理器上执行。 恕我直言，这就是它的全部想法。

正确的。

演讲者正在谈论单核系统上的线程。 恕我直言，在这种情况下，任务也几乎没有任何好处。

不正确。 任务在单线程系统上运行良好，因为它们只是一个抽象。 此外，您可以在单个线程中运行多个任务，而无需任何硬件上下文切换，这可能会提高性能。

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这里的主要概念问题似乎是 Task = Thread 的想法。 不是这种情况。 任务是分解工作的概念方式。 线程是具有某些行为特征的类似想法的实现。 虽然任务可以在幕后线程上运行（不一定），但抽象允许它们以与硬件线程非常不同的方式运行。