有關Linux線程的問題，有幾個需要澄清的：

1.核心級線程與用戶級線程

2.核內還是核外

3.linux的標準線程庫是哪個？他們之間有什么區別？

4.lwp與線程的關系

5.LinuxThreads的缺點，NPTL作了哪些改善？

6.如何確定你的gcc支持NPTL

7.最后弱弱地問一句，linuxThread是核心級線程嗎

以下是我的看法，不全

一.核心級線程與用戶級線程

從進程演化出線程，最主要的目的就是更好的支持SMP以及減小(進程/進程)上下文切換開銷。

針對線程模型的兩大意義，分別開發出了核心級線程和用戶級線程兩種線程模型，分類的標準主要是線程的調度者在核內還是在核外。前者更利于并發使用多處理器的資源，而后者則更多考慮的是上下文切換開銷。

二.核內還是核外

在線程機制的具體實現上，可以在操作系統內核上實現線程，也可以在核外實現。

核內實現的線程自然是核心級線程；

核外實現的線程可能是核心級線程，也可能是用戶級；

例如：

在核外實現的線程可以分為"一對一"、"多對一"兩種模型，前者用一個核心進程(也許是輕量進程)對應一個線程，將線程調度等同于進程調度，交給核心完成(所以，它是一個核心級線程)，而后者則完全在核外實現多線程，調度也在用戶態完成(它是用戶級線程)。

三.linux的標準線程庫是哪個？他們之間有什么區別？

LinuxThreads、NGPT、NPTL

其中，LinuxThreads是2.5之前linux采用的標準thread庫，NGPT為M:N模型，而NPTL是2.5以后的標準thread庫，集成在glibc中。

四.lwp與線程的關系

在線程概念出現以前，為了減小進程切換的開銷，操作系統設計者逐漸修正進程的概念，逐漸允許將進程所占有的資源從其主體剝離出來，允許某些進程共享一部分資源，例如文件、信號，數據內存，甚至代碼，這就發展出輕量進程的概念。

Linux內核在 2.0.x版本就已經實現了輕量進程，應用程序可以通過一個統一的clone()系統調用接口，用不同的參數指定創建輕量進程還是普通進程。

針對LinuxThreads、NPTL：

它所實現的就是基于核心輕量級進程的"一對一"線程模型，一個線程實體對應一個核心輕量級進程，線程的調度等同于lwp的調度(核內調度，所以是核心級線程)，而線程之間的管理在核外函數庫中實現。

五.LinuxThreads的缺點，NPTL作了哪些改善？

LinuxThread的缺點：

1.進程id問題

按照POSIX定義，同一進程的所有線程應該共享一個進程id和父進程id，但是目前"一對一"模型，導致每個線程都有自己的進程id

2.信號處理問題

由于異步信號是內核以進程為單位分發的，而LinuxThreads的每個線程對內核來說都是一個進程，且沒有實現"線程組"，因此，某些語義不符合POSIX標準，比如沒有實現向進程中所有線程發送信號

3.線程總數問題

4.管理線程問題

管理線程容易成為瓶頸，這是這種結構的通病；同時，管理線程又負責用戶線程的清理工作，因此，盡管管理線程已經屏蔽了大部分的信號，但一旦管理線程死亡，用戶線程就不得不手工清理了，而且用戶線程并不知道管理線程的狀態，之后的線程創建等請求將無人處理。

5.同步問題

LinuxThreads中的線程同步很大程度上是建立在信號基礎上的，這種通過內核復雜的信號處理機制的同步方式，效率一直是個問題

NPTL：

1.進程id

引入thread group的概念，

Process ID-對每一個進程或者線程，都有一個獨一無二的pid，

Thread Group ID-對于進程，TGID＝PID； 對于線程，TGID＝Parent PID;

TID-對每一個線程，都有一個獨一無二的線程ID；

getpid－返回的是TGID；

通過這樣一個方法，滿足了進程id的要求

2.信號處理問題

見【附】

六.如何確定你的gcc支持NPTL

getconf GNU_LIBPTHREAD_VERSION命令來查看gcc的編譯時的對多線程的支持方式

如果返回的是linuxthreads-0.10，說明你的gcc不支持NPTL

如果返回的是nptl-0.60這樣的信息，說明你的gcc能用來編譯新的NPTL

七.最后弱弱地問一句，linuxThread是核心級線程嗎

當然是，不過它是在核外實現的，詳見四

【附】

POSIX Signals and Multithreaded Applications

The POSIX 1003.1 standard has some stringent requirements for signal handling of multithreaded applications:

Signal handlers must be shared among all threads of a multithreaded application; however, each thread must have its own mask of pending and blocked signals.

信號處理函數在所有線程間共享，但每個線程自己可以設定信號掩碼

The kill( ) and sigqueue( ) POSIX library functions?must send signals to whole multithreaded applications, not to a specific thread. The same holds for all signals (such as SIGCHLD, SIGINT, or SIGQUIT) generated by the kernel.

kill和sigqueue函數傳遞的應該是TGID(線程組id)，接收者是該線程組中所有線程

Each signal sent to a multithreaded application will be delivered to just one thread, which is arbitrarily chosen by the kernel among the threads that are not blocking that signal.

送達線程組的信號應該只會被某一個線程接收，該線程由kernl從該線程組中未block該信號的所有線程中選定(arbitrarily)，記住，只有一個，所以，在一個線程組中，只能有一個定時器。

If a fatal signal is sent to a multithreaded application, the kernel will kill all threads of the applicationnot just the thread to which the signal has been delivered.

致命錯誤發送給線程組。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的linux 4.9 内核 nptl,【linuxThread和NPTL】的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。