linux学习之线程

Posted 2021-02-09 xlsss

进程：是并发执行的程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位，是一个动态概念，竞争计算机系统资源的基本单位。
线程：是进程的一个执行单元，是进程内科调度实体。比进程更小的独立运行的基本单位。线程也被称为轻量级进程。
一个程序至少一个进程，一个进程至少一个线程。
地址空间：同一进程的线程共享本进程的地址空间，而进程之间则是独立的地址空间。
资源拥有：同一进程内的线程共享本进程的资源如内存、I/O、cpu等，但是进程之间的资源是独立的。
　　　　　一个进程崩溃后，在保护模式下不会对其他进程产生影响，但是一个线程崩溃整个进程都死掉。所以多进程要比多线程健壮。
　　　　　进程切换时，消耗的资源大，效率高。所以涉及到频繁的切换时，使用线程要好于进程。同样如果要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作，只能用线程不能用进程
执行过程：每个独立的进程程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序入口。但是线程不能独立执行，必须依存在应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制。
通信：进程间通信IPC，线程间可以直接读写进程数据段（如全局变量）来进行通信——需要进程同步和互斥手段的辅助，以保证数据的一致性。
调度和切换：线程上下文切换比进程上下文切换要快得多
线程是处理器调度的基本单位，但是进程不是。
两者均可并发执行
优缺点：
　　线程执行开销小，但是不利于资源的管理和保护。线程适合在SMP机器（双CPU系统）上运行。
　　进程执行开销大，但是能够很好的进行资源管理和保护。进程可以跨机器前移。
何时使用多进程，何时使用多线程？
对资源的管理和保护要求高，不限制开销和效率时，使用多进程。
要求效率高，频繁切换时，资源的保护管理要求不是很高时，使用多线程。
创建进程：新的进程是通过fork和execve创建的，首先通过fork从父进程分叉出一个基本一致的副本，然后通过execve来加载新的应用程序镜像
fork生成当前进程的的一个相同副本，该副本成为子进程
原进程（父进程）的所有资源都以适当的方法复制给新的进程（子进程）。因此该系统调用之后，原来的进程就有了两个独立的实例，
这两个实例的联系包括：同一组打开文件, 同样的工作目录, 进程虚拟空间（内存）中同样的数据（当然两个进程各有一份副本, 也就是说他们的虚拟地址相同, 但是所对应的物理地址不同）等等。
execve从一个可执行的二进制程序镜像加载应用程序, 来代替当前运行的进程 换句话说, 加载了一个新的应用程序。因此execv并不是创建新进程
所以我们在linux要创建一个应用程序的时候，其实执行的操作就是
首先使用fork复制一个旧的进程
然后调用execve在为新的进程加载一个新的应用程序
关于写时复制：由于一般 fork后面都接着exec，所以，现在的 fork都在用写时复制的技术，顾名思意，就是， 数据段，堆，栈，一开始并不复制，由父，子进程共享，并将这些内存设置为只读。
直到父，子进程一方尝试写这些区域，则内核才为需要修改的那片内存拷贝副 本。这样做可以提高 fork的效率

创建线程：新线程都是调用 pthread_create(&pThreadid, NULL, &fun, *param);
第一个参数为指向线程标识符的指针。
第二个参数用来设置线程属性。
第三个参数是线程运行函数的地址。
最后一个参数是运行函数的参数
在编译时注意加上-lpthread参数，以调用静态链接库。因为pthread并非Linux系统的默认库。

pthread_join用来等待一个线程的结束。
extern int pthread_join __P (pthread_t __th, void **__thread_return);
pthread_join(tidp, NULL)
第一个参数为被等待的线程标识符
第二个参数为一个用户定义的指针，它可以用来存储被等待线程的返回值。