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本文将会向你介绍线程的概念#xff0c;以及线程是怎么被创建的
线程概念
一、进程是承担系统资源的基本实体#xff0c;线程是cpu调度的基本单位 首先#xff0c;地址空间在逻辑上相当于进程的资源窗口#xff0c; 每个进程都有这样一个资源窗口。通过地址空间页…前言
本文将会向你介绍线程的概念以及线程是怎么被创建的
线程概念
一、进程是承担系统资源的基本实体线程是cpu调度的基本单位 首先地址空间在逻辑上相当于进程的资源窗口 每个进程都有这样一个资源窗口。通过地址空间页表获取自身的代码和数据 那么有没有可能创建一个“进程”只需要创建一个pcb进程控制块即可以前创建进程需要创建地址空间页表建立映射关系等等 只需要创建一个pcb和父进程指向同一个地址空间的起始位置 注定了每一个“进程”看到的是同一个资源窗口包括主进程再创建几个进程每个pcb都指向同一个地址空间这意味着每个进程都能看到同一份“资源”把代码拆成几个部分把该共享的共享不该共享的每个“进程”各一份每个进程只会执行一部分代码 其实后续创建的每一个“进程”就是linux给出的线程的概念
每一个执行流占一份每个执行流只需要占页表的一部分就可以看到每一个区域不同的资源块 创建线程的量级明显比创建进程的要低 创建进程要从0创建pcb地址空间构建各种映射关系页表加载代码和数据动态库也要加载初始化各种代码和数据等等 创建线程只需要创建个pcb并没有过多的资源申请线程是参与资源分配的
LInux中线程的实现方案 操作系统只给线程是什么特征是什么 具体一款os无论底层怎么实现只要符合给出的线程概念就是线程在教材里只给出线程的特征但并不给出怎么实现线程需要各个平台去实现符合概念的线程 就好比不管你读的哪个大学读的清华还是北大都是大学生 综上所述 1.线程创建更简单 2.线程在进程的地址空间中运行在进程内部中运行 主进程创建时申请地址空间页表等等资源等到后续再创建线程时就只需要创建一个pcb即可指向同一个地址空间分配其中的资源因此线程在进程的地址空间中运行
想必第一点你已经理解了线程的创建更加地简单 那么第二点该如何理解呢 从前的进程内部只有一个执行流红色框内的表示进程
现在的进程进程内核数据结构代码和数据内部有多个执行流整个红色框内表示一个进程 其中第一个线程表示的是主线程 因此回到开头进程整个红色框所包含的是承担系统资源的基本实体而线程一个个task_struct是cpu调度的基本单位 往后cpu看到一个pcb就执行该pcb的方法方法只需要能在地址空间上被分配资源cpu就执行进程代码的一部分访问进程数据的一部分 因此真实在cpu上真实跑的执行流轻量级进程—线程就比传统进程的量级要低一些
线程的创建 功能创建一个新的线程 原型 int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void * (start_routine)(void), void *arg); 参数 thread:返回线程ID attr:设置线程的属性 attr为NULL表示使用默认属性 start_routine:是个函数地址线程启动后要执行的函数 arg:传给线程启动函数的参数 返回值成功返回0失败返回错误码 绝大多数函数的名字以“pthread_”打头的函数 要使用这些函数库要通过引入头文件pthread.h 链接这些线程函数库时要使用编译器命令的“-lpthread”选项 #include iostream
#include unistd.h
#include pthread.h
#include sys/types.h
int gcnt 100;
//新线程
void *ThreadRoutine(void *arg)
{const char *threadname (const char *)arg;while(true){std::coutI am a new thread: threadname ,pid: getpid() gcnt: gcnt , gcnt std::endl;gcnt--;sleep(1);}
}
int main()
{pthread_t tid1; //实际上pthread_t就是无符号长整形//创建线程1pthread_create(tid1, NULL, ThreadRoutine, (void*)thread 1);sleep(2);//主线程while(true){std::cout I am main thread std::endl;sleep(1);}return 0;
}通过 ps -aL 命令来查看线程id 现象打印的pid是一样的说明两个线程是属于同一个进程里的线程因此获取的pid相同理解可以看看前文讲的现在的进程是怎样的 LWP是用来区分线程的全名是LIGHT WEIGHT PROCESSES轻量级进程也就是线程 在第一行中PID与LWP相同的就是主线程
#include iostream
#include unistd.h
#include pthread.h
#include sys/types.h
int gcnt 100;
void *ThreadRoutine(void *arg)
{const char *threadname (const char *)arg;while(true){std::coutI am a new thread: threadname ,pid: getpid() gcnt: gcnt , gcnt std::endl;gcnt--;sleep(1);}
}
int main()
{pthread_t tid1; //实际上pthread_t就是无符号长整形//创建线程1pthread_create(tid1, NULL, ThreadRoutine, (void*)thread 1);sleep(2);pthread_t tid2;//创建线程2pthread_create(tid2, NULL, ThreadRoutine, (void*)thread 2);sleep(2);pthread_t tid3;//创建线程3pthread_create(tid3, NULL, ThreadRoutine, (void*)thread 3);sleep(2);//主线程while(true){std::cout I am main thread std::endl;sleep(1);}return 0;
}现象所有线程共享同一份地址空间共享同一份资源观察每个线程上对gcnt变量的修改在全局上有效
小结
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