轻量级线程库的设计

20/24轻量级线程库的设计第一部分轻量级线程库的架构原理 2第二部分线程创建与调度策略 4第三部分线程通信与同步机制 6第四部分内存管理与堆栈分配 9第五部分调度器设计与性能优化 11第六部分轻量级线程库的适用场景 14第七部分线程库的实现技术与挑战 17第八部分轻量级线程库在嵌入式系统中的应用 20

第一部分轻量级线程库的架构原理轻量级线程库的架构原理

轻量级线程库（LWT）是一种线程库，它可以在不牺牲性能的情况下创建和管理大量并发线程。这与传统线程库形成鲜明对比，传统线程库通常依赖于操作系统内核线程，开销很高。

LWT的优势

与传统线程库相比，LWT具有以下优势：

*轻量级：LWT不会创建内核线程，而是使用协程（又称用户级线程）来模拟线程行为。这显著减少了内存开销和上下文切换的开销。

*高并发：LWT可以创建和管理大量的并发线程（通常数千或数万个），而不会受到操作系统线程限制的限制。

*可移植性：由于LWT不依赖于特定操作系统，因此可以跨不同的平台和架构轻松移植。

LWT的架构

LWT通常基于以下组件：

*协程调度器：协程调度器是一个中央组件，它负责管理和调度协程。它使用各种调度算法来优化线程执行。

*协程栈：每个协程都有一个自己的栈，用于存储其局部变量和调用堆栈。

*上下文切换机制：上下文切换机制允许在协程之间快速而高效地切换，避免昂贵的内核上下文切换。

*并发原语：LWT提供了同步和通信原语，例如互斥锁、条件变量和管道，以实现协程之间的协调。

协程的实现

LWT中的协程通常以两种方式实现：

*基于堆栈的协程：在这种实现中，协程栈存储在用户空间中。上下文切换涉及将当前协程的栈指针和寄存器值保存到恢复栈中，并恢复先前协程的栈指针和寄存器值。

*寄存器-保存/恢复协程：在这种实现中，协程的寄存器值存储在寄存器文件中。上下文切换涉及保存当前协程的寄存器值到寄存器文件中，并从寄存器文件中恢复先前协程的寄存器值。

调度算法

LWT使用各种调度算法来优化协程执行。常见算法包括：

*循环调度：该算法按顺序调度协程，直到所有协程都执行完毕。

*抢占式调度：该算法允许高优先级协程抢占低优先级协程，从而提高响应性。

*时间片调度：该算法为每个协程分配一个时间片，在时间片用完时将其挂起，并调度下一个协程。

并发原语

LWT提供了以下并发原语，以实现协程之间的协调：

*互斥锁：互斥锁提供互斥访问共享资源的机制。

*条件变量：条件变量允许协程在特定条件满足时等待并恢复执行。

*管道：管道允许协程之间单向通信数据。

LWT的应用

LWT在以下领域有广泛的应用：

*高并发服务器：LWT可用于创建高吞吐量、低延迟的服务器，处理大量的并发请求。

*并行计算：LWT可用于并行化计算密集型任务，例如图像处理和科学模拟。

*游戏开发：LWT可用于创建具有大量AI控制角色和物理模拟的复杂游戏环境。

*网络编程：LWT可用于实现高性能网络服务器和客户端，同时处理大量的并发连接。第二部分线程创建与调度策略线程创建

线程库提供高效的线程创建机制，允许应用程序创建和管理轻量级的用户级线程。线程创建过程通常涉及以下步骤：

1.内存分配：为新线程分配必要的内存，包括栈空间、寄存器状态和其他数据结构。

2.初始化：设置线程属性，例如栈大小、优先级和调度策略。

3.启动执行：将新线程插入调度器队列，并将其标记为可运行状态。

调度策略

调度策略决定了线程运行的顺序和分配给它们的CPU时间。轻量级线程库通常支持各种调度策略，以适应不同应用程序的需求：

公平调度(FIFO)：按照先到先服务(FIFO)原则调度线程。每个线程获得相等的CPU时间片，并且不会被优先级更高的线程抢占。

优先级调度：基于每个线程的优先级调度线程。优先级更高的线程将优先运行，并可能抢占优先级较低的线程。

时间片调度：将每个线程分配一个时间片，在其时间片内运行。当时间片到期时，线程将被抢占并移至队列尾部。

抢占式调度：随时允许优先级较高的线程抢占当前正在运行的线程。这确保了高优先级线程始终尽快运行，而不会受到低优先级线程的阻塞。

非抢占式调度：当前正在运行的线程不会被抢占，直到该线程本身让出CPU。这提供了线程执行的有序性和可预测性，但可能会导致优先级较高的线程延迟运行。

EDF调度（截止日期单调调度）：为每个线程分配截止日期并根据截止日期进行调度。该策略确保具有较早截止日期的线程优先运行，以满足其实时性要求。

调度器实现

轻量级线程库通常使用以下技术来实现调度器：

抢占式内核：在有抢占式内核的情况下，调度器可以随时抢占当前正在运行的线程。这允许线程库实现抢占式调度策略。

协作式多任务：在没有抢占式内核的情况下，线程库必须依赖协作式多任务，其中线程通过显式调用让出CPU。这限制了调度器实现的灵活性，并且不支持抢占式调度。

线程优先级

线程优先级用于确定线程相对重要性。轻量级线程库通常支持线程优先级，允许应用程序指定线程的相对执行顺序。优先级通常以整数或范围表示，其中较高数字表示较高的优先级。

线程优先级反转

线程优先级反转是发生优先级较高的线程被优先级较低的线程阻塞的情况。这会违背线程优先级的预期顺序，并可能导致延迟或死锁。轻量级线程库通常使用优先级继承或优先级继承和优先级抢占等技术来减轻线程优先级反转的影响。

结论

线程创建与调度策略是轻量级线程库设计中的关键方面。通过提供高效的线程创建机制和灵活的调度策略，线程库使应用程序能够有效管理并发性和最大化系统性能。调度策略和线程优先级的选择取决于应用程序的具体要求和实时性约束。第三部分线程通信与同步机制关键词关键要点线程通信与同步机制

主题名称：共享内存

1.线程共享对同一块内存区域的访问，允许它们直接交换数据。

2.存在数据一致性问题，需要使用同步机制来保证内存访问的原子性和互斥性。

3.典型的方法包括临界区、互斥锁和读写锁。

主题名称：消息传递

线程通信与同步机制

在轻量级线程库的设计中，线程通信和同步机制至关重要，用于协调线程之间的交互，防止竞争条件和数据不一致。

线程通信

线程之间可以通过两种主要方式进行通信：

*共享内存：线程共享一个公共内存区域，允许它们直接读写彼此的变量。

*消息传递：线程通过发送和接收消息进行通信，消息包含数据和控制信息。

同步机制

同步机制用于控制线程的执行顺序，防止竞争条件。常见的同步机制包括：

互斥锁（Mutex）

互斥锁是一个共享变量，只有一个线程可以同时获取它。这确保了对临界区（共享数据或资源）的排他访问，防止竞争条件。

条件变量（ConditionVariable）

条件变量用于通知线程特定事件的发生。一个线程将条件变量置为信号状态，通知等待该条件的线程继续执行。

信号量（Semaphore）

信号量是一个整数变量，表示可用资源的数量。线程获取信号量时，它会递减资源计数。当资源计数为零时，线程将被阻塞，直到其他线程释放信号量。

自旋锁（Spinlock）

自旋锁是一种忙等待同步机制。当一个线程获取自旋锁时，其他线程将持续轮询自旋锁，直到它被释放。这种机制可以避免线程阻塞，但会消耗更多的CPU资源。

读写锁（Read-WriteLock）

读写锁允许多个线程同时读取共享数据，但只能有一个线程同时写入数据。这提高了对只读操作的并发性，同时仍然保持对写操作的排他性。

选择合适的同步机制

选择合适的同步机制取决于应用程序的特定需求和性能考虑。以下是一些准则：

*互斥锁：当需要排他访问共享数据或资源时，使用互斥锁。

*条件变量：当线程需要等待特定事件发生时，使用条件变量。

*信号量：当线程需要控制可用资源的数量时，使用信号量。

*自旋锁：当线程无法承受阻塞时，使用自旋锁。

*读写锁：当线程需要同时读写共享数据时，使用读写锁。

轻量级线程库中线程通信和同步机制的实现

在轻量级线程库中，线程通信和同步机制通常通过原子操作或系统调用来实现。原子操作是不可中断的，确保线程在操作期间不会被中断。系统调用会请求操作系统提供同步服务。

安全性和正确性

线程通信和同步机制的正确实现对于防止竞争条件和数据不一致至关重要。设计者必须小心处理死锁、优先级反转和数据损坏等问题。测试和调试是确保机制正确运行的关键。第四部分内存管理与堆栈分配关键词关键要点主题名称：线程局部存储（TLS）

1.TLS是一种内存管理技术，用于为每个线程分配一个私有数据区域。

2.TLS变量可以在线程之间安全地访问，而不会出现数据竞争问题。

3.TLS的实现通常涉及使用线程特定数据结构（例如`pthread_key_t`）和回调函数。

主题名称：堆栈分配

内存管理与堆栈分配

内存管理是轻量级线程库的关键方面，它负责分配和释放线程所需的内存。堆栈分配是内存管理的一个重要组成部分，它涉及为线程的堆栈分配内存。

#线程内存分配

线程内存分配是指为线程分配必要的内存区域。这包括分配堆栈空间、局部变量空间和寄存器保存区。

堆栈分配

堆栈通常用于存储函数调用和局部变量。堆栈是一个后进先出（LIFO）数据结构，意味着最后分配的内存区域首先被释放。当线程创建时，需要为其堆栈分配一个内存区域。分配的内存大小取决于线程所需的堆栈空间大小。

局部变量空间

局部变量存储在编译时已知的固定地址处，因此不需要在运行时进行分配。局部变量空间是在编译时确定的，并包含在堆栈中。

寄存器保存区

寄存器保存区用于在函数调用期间保存寄存器的值。寄存器保存区的大小取决于线程使用的寄存器数量。

#内存回收

当线程退出或不再需要内存时，需要释放分配给它的内存。内存回收是指释放线程所占用的内存空间，以便其他线程或进程可以使用。

堆栈回收

当线程退出时，其堆栈中的所有内存都会被释放。堆栈是一个LIFO数据结构，因此释放过程很简单。

局部变量回收

局部变量在函数退出时自动释放。编译器负责释放局部变量所占用的内存空间。

寄存器保存区回收

当函数调用返回时，寄存器保存区中的内存会被释放。编译器负责释放寄存器保存区所占用的内存空间。

#优化内存管理

为了优化内存管理，轻量级线程库可以采用以下技术：

内存池

内存池是一种预分配的内存区域，用于存储线程内存。从内存池分配内存比从操作系统分配内存要快，因为不需要进行系统调用。

紧凑的内存布局

紧凑的内存布局是指减少线程内存使用量。这可以通过使用紧凑的数据结构、优化代码生成和减少内存开销来实现。

延迟分配

延迟分配是指仅在需要时才分配内存。这可以节省内存，因为不需要预先分配所有内存。

#结论

内存管理和堆栈分配是轻量级线程库的重要方面。通过优化这些操作，线程库可以在效率、性能和内存利用方面得到改善。第五部分调度器设计与性能优化关键词关键要点主题名称：多级调度器

1.引入多级调度队列，根据线程优先级或处理时间将线程划分为不同的等级。

2.优先级调度算法用于在同级队列中选择线程，如时间片轮转或优先级队列。

3.当高优先级队列中没有可运行线程时，调度器会从低优先级队列中提升线程。

主题名称：合作式调度

调度器设计与性能优化

简介

调度器在轻量级线程库中扮演着至关重要的角色，负责管理和调度线程的执行。一个高效的调度器可以显著提高应用程序的性能和响应能力。

调度算法

轻量级线程库通常采用协作式或抢占式调度算法。协作式调度由线程本身控制，当一个线程阻塞或完成时，它会主动将控制权让给调度器。抢占式调度则允许调度器在任何时间点抢占正在运行的线程，以确保更高优先级的线程得到服务。

调度器实现

对于协作式调度，调度器通常采用循环队列或双端队列来保存就绪队列。当一个线程被阻塞或完成时，它会被移动到队列的末尾。调度器依次轮询队列，选择下一个要运行的线程。

对于抢占式调度，调度器需要维护一个优先级队列，并使用某种抢占机制（如时间片）来确保更高优先级的线程能够及时执行。实现抢占式调度需要更多的硬件支持，如时钟中断和寄存器切换。

性能优化

上下文切换优化：上下文切换开销是影响调度器性能的关键因素。可以通过减少寄存器保存和恢复的次数、使用快速切换技术（如轻量级进程调度）来优化上下文切换。

就绪队列优化：就绪队列的结构和大小会影响调度器的性能。选择适当的数据结构（如循环队列或双端队列）并调整队列的大小可以提高调度效率。

抢占点优化：在抢占式调度中，确定抢占点至关重要。通过分析线程特征和系统性能可以找到最合适的抢占点，以最大限度地减少抢占开销。

线程亲和性：线程亲和性涉及将线程分配到特定处理器内核。将相关线程分配到同一个内核可以减少处理器之间的缓存无效和总线争用，从而提高性能。

调度器数据结构：

调度器使用不同的数据结构来管理线程信息，包括：

*就绪队列：保存等待执行的线程。

*阻塞队列：保存被阻塞的线程。

*优先级队列：（抢占式调度）保存根据优先级排序的线程。

*线程描述符：包含每个线程的状态、堆栈和寄存器信息。

调度器API：

轻量级线程库通常提供以下调度器API：

*调度器初始化：创建和初始化调度器。

*创建线程：创建一个新线程。

*调度线程：选择并执行下一个要运行的线程。

*阻塞线程：将线程移到阻塞队列。

*唤醒线程：将线程从阻塞队列移到就绪队列。

*终止线程：结束线程的执行。

案例研究：

uCLibc++：uCLibc++是一个轻量级C++标准库，它采用协作式调度。其调度器使用循环队列管理就绪队列，并采用快速切换技术来优化上下文切换。

embOS：embOS是一个流行的嵌入式操作系统，它采用抢占式调度。其调度器支持多级优先级和时间片抢占，并使用就绪队列和优先级队列来管理线程。

总结

调度器设计是轻量级线程库性能优化的关键方面。通过选择合适的调度算法、优化调度器实现并采用各种技术来最小化开销，可以显著提高应用程序的性能和响应能力。了解调度器的数据结构、API和案例研究有助于深入理解轻量级线程库的内部工作原理。第六部分轻量级线程库的适用场景关键词关键要点并行计算

*允许应用程序同时执行多个任务，提高计算效率。

*适用于需要处理大量数据或执行复杂算法的应用程序。

*可用于科学计算、机器学习和数据分析等领域。

高并发场景

*应对大量客户端同时访问的情况，保证系统平稳运行。

*适用于Web服务、即时通讯和在线游戏等应用。

*通过创建和管理轻量级线程，有效利用系统资源。

节能优化

*降低应用程序的能耗，延长移动设备或嵌入式系统的续航时间。

*通过线程调度和内核唤醒机制的优化，减少不必要的资源消耗。

*适用于对能耗敏感的物联网设备和移动应用。

代码的可维护性

*简化并发代码的编写和维护，降低开发难度。

*提供清晰的抽象接口，封装线程操作的复杂性。

*促进代码的可重用性和可测试性。

交互式用户界面

*响应用户输入，创建更具交互性的用户体验。

*允许同时处理多个用户请求，减少延迟和提升流畅度。

*适用于图形用户界面、游戏和媒体播放器等应用程序。

安全性

*保护应用程序免受并发访问带来的安全威胁。

*通过线程同步机制确保数据一致性和防止死锁。

*适用于处理敏感数据或涉及金融交易的应用程序。轻量级数据库的应用场景

轻量级数据库凭借其低资源占用、高性能的特点，在众多场景中发挥着至关重要的作用。其应用场景涵盖了多个行业和领域，具体如下：

嵌入式设备

轻量级数据库因其小巧、高效的特点，非常适合资源受限的嵌入式设备，如传感器、可穿戴设备和物联网设备。它们可以轻松集成到这些设备中，为数据存储和管理提供高效、可靠的解决方案。

移动应用程序

移动应用程序经常需要处理大量数据，而传统数据库的开销过大。轻量级数据库可有效解决此问题，提供轻量、快速的存储和检索能力，从而优化移动应用程序的性能和用户体验。

云计算

在云计算环境中，轻量级数据库可作为服务（DBaaS）提供。它们可以根据需求动态扩展，帮助降低成本、提高可扩展性和简化管理。此外，轻量级数据库还可用于构建无服务器应用程序，无需管理数据库基础设施。

微服务架构

微服务架构中的服务通常需要自己的独立数据库。轻量级数据库的模块化和可扩展性使其非常适合微服务环境，可轻松满足每个微服务的特定数据存储需求。

边缘计算

边缘计算将计算和存储资源分散到网络边缘。轻量级数据库的低开销使其成为边缘设备的理想选择，可支持实时数据处理和离线操作。

物联网(IoT)

物联网设备产生大量数据，需要高效的存储和检索机制。轻量级数据库可为物联网设备提供轻量、可扩展的数据管理解决方案，支持设备与云端之间的无缝数据交互。

医疗保健

医疗保健领域的应用程序需要处理大量患者数据。轻量级数据库可提供安全、高效的存储和检索机制，确保患者数据的保密性和可访问性。

金融科技

金融科技应用程序需要快速、可靠的数据处理能力。轻量级数据库可支持高并发交易处理、财务分析和欺诈检测等应用场景。

电子商务

电子商务网站需要处理大量产品数据、订单和客户信息。轻量级数据库可以高效管理这些数据，支持快速搜索、过滤和分析功能。

以下列出一些其他具体的应用场景：

*日志记录和分析：轻量级数据库可用于存储和分析系统日志，以进行故障排除和性能监控。

*缓存：轻量级数据库可与主数据库一起使用，作为快速缓存层，提高数据访问速度。

*配置管理：轻量级数据库可用于存储和管理应用程序和系统的配置信息。

*实时事件处理：轻量级数据库可用于处理来自传感器、流媒体和其他实时数据源的事件。

轻量级数据库的应用场景还在不断拓展中。随着物联网、边缘计算和微服务架构的普及，轻量级数据库的重要性愈发凸显。它们提供的低开销、高性能和可扩展性将继续为各种应用场景赋能。第七部分线程库的实现技术与挑战关键词关键要点线程调度

1.调度算法：轻量级线程库通常采用轮转法或优先级调度算法，以平衡线程公平性和优先级保证。

2.上下文切换优化：线程库应优化上下文切换的效率，例如采用寄存器分配或影子栈机制，以最小化中断和保存/恢复操作。

3.协作式调度：为了提升性能，轻量级线程库可以引入协作式调度，其中线程主动让出时间片。

内存管理

1.栈管理：轻量级线程库通常使用固定大小的栈，需要高效的内存分配和回收算法，以避免碎片化和内存泄漏。

2.堆管理：线程库需要提供内存分配和释放操作，同时考虑线程安全性和性能。

3.跨线程数据访问：线程库应实现安全有效的跨线程数据访问机制，以防止数据竞争和死锁。

同步原语

1.原子操作：轻量级线程库需要提供原子操作，例如原子整数和原子交换，以确保线程间数据的并发读写一致性。

2.锁机制：线程库需要提供多种锁机制，如互斥锁、读写锁等，以支持不同类型的同步需求。

3.死锁预防：线程库应提供死锁预防机制，例如锁顺序强制或超时重试，以避免线程死锁。

通信与消息传递

1.线程间通信：轻量级线程库需要提供线程间通信机制，如消息队列或管道，以方便线程交互。

2.异步消息传递：线程库应支持异步消息传递，允许线程并发执行而不阻塞，提高性能。

3.事件通知：线程库应提供事件通知机制，以便线程可以订阅并等待特定事件的发生，实现高效的等待和唤醒机制。

异常处理与恢复

1.线程异常处理：线程库需要提供线程异常处理机制，例如异常捕获和恢复，以处理线程执行过程中发生的异常情况。

2.线程恢复：线程库应提供线程恢复机制，当线程从异常或错误中恢复后，能够继续执行。

3.线程终止：线程库需要提供线程终止机制，以安全有序地终止线程，释放其资源。

可扩展性与可移植性

1.多处理器扩展：轻量级线程库需要支持多处理器系统，以充分利用多核资源，提升并发性能。

2.操作系统无关性：线程库应尽量减少对操作系统内核机制的依赖，实现较高的操作系统无关性。

3.跨平台移植性：线程库应提供跨平台移植性，允许在不同的操作系统和硬件平台上使用。线程库的实现技术与挑战

1.线程管理

*创建和销毁线程：使用系统调用（如`pthread_create`和`pthread_join`）或用户级线程库来创建和销毁线程。

*线程调度：由调度器负责根据线程优先级和处理器可用性来分配执行时间片。线程库通常提供自己的调度策略或集成系统调度器。

*线程上下文切换：线程上下文包含线程堆栈、寄存器和其他状态信息。上下文切换涉及保存当前线程的上下文并加载新线程的上下文，这是一个开销较大的操作。

2.线程同步

*互斥锁：一种原语，用于确保同一时刻只有一个线程访问共享资源。

*条件变量：一种原语，用于阻塞线程，直到某个条件满足（通常由另一个线程触发）。

*读写锁：一种特殊的互斥锁，允许多个线程同时读取共享资源，但仅允许一个线程写入该资源。

3.线程通信

*消息传递：线程通过发送和接收消息进行通信。消息队列或邮箱等机制用于缓冲消息。

*管道：一种单向通信机制，允许线程将数据从一个缓冲区写入另一个缓冲区。

*共享内存：线程可以访问同一块物理内存，允许它们交换数据而不涉及内核。

4.线程优先级

*优先级反转：当一个低优先级线程持有高优先级线程需要的资源时发生的现象。线程库通过优先级继承或优先级提升等策略来解决此问题。

*优先级调度：调度器根据线程优先级和可用处理器来分配时间片。线程库通常提供自己的优先级管理策略或集成系统调度器。

5.线程局部存储（TLS）

*TLS：一种机制，允许每个线程拥有自己的一组局部变量，从而实现线程数据的隔离。

*实现：TLS可以在用户级或内核级实现。用户级TLS使用线程本地存储器，而内核级TLS依赖于系统支持。

6.其他挑战

*可移植性：线程库需要在不同的平台上工作，这可能涉及处理不同的系统调用和特性。

*效率：线程库应尽可能高效，以最大程度地减少开销并提高应用程序性能。

*稳定性：线程库需要稳定且可靠，以避免出现死锁、数据竞争和其他问题。

*调试：调试多线程程序可能非常困难，线程库需要提供工具和机制来帮助识别和解决问题。

*安全：线程库需要考虑线程安全和数据完整性问题，以确保应用程序免受恶意代码的攻击。第八部分轻量级线程库在嵌入式系统中的应用关键词关键要点【轻量级线程库在资源受限嵌入式系统中的应用】

1.资源受限嵌入式系统具有计算能力有限、内存小、功耗低等特点，轻量级线程库因其体积小、效率高等优点在其中发挥着关键作用。

2.轻量级线程库提供轻量级线程管理机制，使嵌入式系统能够同时运行多个任务，有效提高系统并发性和响应能力。

3.通过合理设计数据结构和调度算法，轻量级线程库可以最大程度地减少线程切换开销和内存占用，满足资源受限嵌入式系统的需求。

【轻量级线程库在实时嵌入式系统中的应用】

轻量级线程库在嵌入式系统中的应用

轻量级线程库(LWT)在嵌入式系统中发挥着至关重要的作用，因为它具有轻量级、低资源消耗和高性能的特性。嵌入式系统通常受到资源限制，例如有限的内存和计算能力，因此需要优化软件设计以最大限度地提高效率。LWT提供了一种机制，可以创建和管理轻量级线程，这对于同时执行多个任务至关重要，而不会对系统性能产生重大影响。

LWT的优势

*低资源消耗：LWT通常比传统线程库占用更少的内存和处理能力，因为它们避免了额外的线程管理功能。这对于嵌入式系统至关重要，因为它们通常资源有限。

*高性能：LWT设计为轻量级且高效，支持快速线程切换和上下文恢复。这对于实时应用程序至关重要，需要及时响应事件。

*可扩展性：LWT允许轻松创建和管理大量线程，同时保持低资源消耗。这使得它们非常适合需要同时处理多个任务的复杂嵌入式系统。

*便携性：许多LWT是高度便携的，可以在广泛的嵌入式平台上运行。这简化了跨不同硬件平台开发和部署应用程序的过程。

应用场景

*实时操作：LWT在需要快速响应时间和确定性的实时操作系统中至关重要。它们允许同时执行多个任务，而不会影响系统性能。

*事件处理：LWT可用于处理嵌入式系统中的事件，例如传感器输入或用户交互。通过将每个事件分配给一个单独的线