• linux线程


    线程:轻量级进程,在资源、数据方面不需要进行复制

               不间断地跟踪指令执行的路径被称为执行路线

     进程的结构:task_struck;地址空间

     线程:轻量级的进程

           在同一个进程中创建的线程,在共享进程的地址空间

       linux里用task_struct来描述一个线程,进程和线程都参与统一的调度

     线程是共享相同地址空间的多个任务

       ------------------------------------------------------------------------------------

         一个进程中的多个线程共享以下资源:

        1.代码段/指令

    ** 2.静态数据(全局变量、静态变量)

    3.进程中打开的文件描述符

    4.信号处理函数

    5.当前工作目录

    6.用户id:uid

    7.组id:gid

      

     每个线程私有的资源如下:

        1.线程id:tid

    2.程序计数器(PC)和寄存器

    ** 3.栈/堆栈(stack):局部变量

    4.错误码(errno)

    5.信号掩码

    6.执行状态和属性

     -----------------------------------------------------------------------------------------------

        创建线程:

             int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,void *(*start_routine) (void *), void *arg);

                thread:创建的线程的id号

    attr:指定线程的属性,NULL-----表示使用缺省属性,默认

    start_routine:线程执行的函数         

      void *(*start_routine) (void *)--------------参数和返回值都被定义为类型是void*的指针,以允许他们指向任何类型的值

    arg:传递给线程执行的函数的参数

    删除线程/线程退出:

             void pthread_exit(void *retval);

         retval:线程退出时,返回值的地址

    控制线程:等待一个线程结束/以阻塞的方式等待线程的结束

                int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);

       thread:要等待的进程

       retval:指向线程返回值的地址,不需要的话---NULL

    ======================================================================================================

    |    在进行多线程编程时,一般主线程初始化/创建其他线程后,不做任何操作,调用pthread_join等待线程结束 |

    | 因为若主线程有操作的话,可能因为操作失误而关闭进程,这样就会影响其他的线程操作                   |

    ======================================================================================================

    线程间互斥和同步:

      ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

      线程间同步(条件变量):

         条件变量是线程的一种同步机制。

     条件变量给多个线程提供一个汇合的场所

     条件变量是公共资源,条件变量与互斥锁一起使用,允许线程以没有竞争的方式等待特定的条件发生。

     条件变量是由互斥锁进行保护的。线程在改变条件变量的状态之前,必须先锁住互斥锁。

              

        初始化条件变量:   

      int pthread_cond_init(pthread_cond_t *restrict cond,const pthread_condattr_t *restrict attr);

         attr---->条件变量的属性

     NULL---->默认属性

      或者

      pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;

        等待条件变量:

          int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict cond,pthread_mutex_t *restrict mutex);

         功能:1.先解锁

           2.暂停该线程

    唤醒条件变量:

          int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);

         功能:使一个由cond阻塞的线程运行

      -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

      线程间互斥:引入互斥锁(mutual exclusion)目的是用来保证共享数据操作的完整性和正确性

        互斥锁:主要用来保护临界资源。每个临界资源都由一个互斥锁来保护,任何时候最多只有一个线程能访问临界资源。进程必须要先获得互斥锁才能访问临界资源,访问完临界资源后释放互斥锁。如果无法获得互斥锁,线程就会阻塞/等待,直到获得锁为止。

               初始化互斥锁:int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex, const pthread_mutexattr_t *restrict attr);

                        mutex----------互斥锁

    attr----------互斥锁的属性,NULL---表示缺省/默认属性

     或者

     pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

       加锁:等待互斥锁解开然后再锁住互斥锁

            int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);

       解锁:int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

      -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

        信号量:bijkstra算法

       信号量也是一种同步的机制

       由信号量来决定线程是继续运行还是阻塞等待

       信号量代表一类资源,他的值表示系统中该资源的数量

       信号量是受保护的变量,只能通过函数来访问

       初始化信号量:

            int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);

       sem:初始化的信号量

       pshared:信号量的共享范围,0-----线程之间   !0------进程之间

       value:信号量的初始值

          申请资源( P 操作):

     if(信号量 > 0)

     {

      信号量-1;

      申请资源的任务继续运行;

     }else

     {

    申请资源的任务阻塞等待;

     }

       int sem_wait(sem_t *sem);

       int sem_trywait(sem_t *sem);

       int sem_timedwait(sem_t *sem, const struct timespec *abs_timeout);

      释放资源( V 操作):

         if(没有任务等待资源)

     {

      信号量+1;

     }else

     {

      唤醒第一个等待的任务,让这个任务继续运行;

     }

      int sem_post(sem_t *sem);   //唤醒信号量

      ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

       Posix 定义的信号量:

       **   无名信号量

    有名信号量

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