Linux系統編程（八）線程

• 一、什么是線程？
• 二、Linux內核線程實現原理
• • 線程共享資源
  • 線程非共享資源
  • 線程優缺點
• 線程控制原語

一、什么是線程？

• LWP：light weight process 輕量級的進程，本質仍是進程(在Linux環境下)
• 進程：獨立地址空間，擁有PCB
• 線程：也有PCB，但沒有獨立的地址空間(共享)
• 區別：在于是否共享地址空間
• Linux下： 線程：最小的執行單位 ，進程：最小分配資源單位，可看成是只有一個線程的進程。

二、Linux內核線程實現原理

類Unix系統中，早期是沒有“線程”概念的，80年代才引入，借助進程機制實現出了線程的概念。因此在這類系統中，進程和線程關系密切。

輕量級進程(light-weight process)，也有PCB，創建線程使用的底層函數和進程一樣，都是clone

從內核里看進程和線程是一樣的，都有各自不同的PCB，但是PCB中指向內存資源的三級頁表是相同的

進程可以蛻變成線程

在linux下，線程最是小的執行單位；進程是最小的分配資源單位

線程可看做寄存器和棧的集合

代碼如下（示例）：

線程共享資源

文件描述符表

每種信號的處理方式

當前工作目錄

用戶ID和組ID

內存地址空間 (.text/.data/.bss/heap/共享庫)

線程非共享資源

線程id

處理器現場和棧指針(內核棧)

獨立的棧空間(用戶空間棧)

errno變量

信號屏蔽字

調度優先級

線程優缺點

優點：

提高程序的并發性

開銷小

數據通信、共享數據方便

缺點：

庫函數不穩定

gdb無法調試

對信號支持不好

線程控制原語

#include <cstdio> #include <pthread.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> void* thrd_func(void* arg) {printf("thread id = %lu , pid = %u \n",pthread_self(),getpid());return NULL; }int main() {pthread_t tid;int ret;printf("In main id = %lu , pid = %u \n", pthread_self(), getpid());ret=pthread_create(&tid,NULL, thrd_func,NULL);if (ret != 0){fprintf(stderr,"pthread_create error :%s\n",strerror(ret));printf("pthread_create error:\n");exit(1);}sleep(1);printf("In main2 id = %lu , pid = %u \n", pthread_self(), getpid());return 0; }

總結

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