波奇学Linux:线程

2024-03-10 04:12
文章标签 linux 线程 波奇学

本文主要是介绍波奇学Linux:线程,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

线程的概念

进程的一个执行分支,线程执行粒度,要比进程要细

进程的一个执行分支:线程是在进程内部执行,任何执行流都要执行,都要有资源,地址空间是进程的资源窗口,线程共享进程的地址空间。

cpu只关心执行流,对于cpu进程和线程都看作执行流。

线程是操作系统调度的基本单位

进程:内核数据结构(task_struct)+代码和数据->进程是分配操作系统资源的实体(每个线程都分配一点进程的一点资源),操作以进程为单位分配资源,但是以往进程只有一个执行流。

linux没用真正意义的线程,而是用进程模拟线程:指的是用进程的内核数据结构模拟线程,如PCB来管理线程。

线程<=执行流<=进程。

Linux中的执行流,轻量级进程

虚拟地址是如何转换为物理地址

 以32为例

32位地址会转换为10+10+12

页表结构

其中12位刚好对应2^2*2^10=4kb, 4KB刚好是物理内存数据交换的最小单位,因此无论怎么偏移会在一个最小的物理内存上。

二级页表不一定全部存在,但进程一定有页目录

当访问的二级页表不存在等情况,可以看成缺页中断

读取地址时,带类型就是为了能知道连续读取多少个字节

cr2寄存器:引起缺页中断的虚拟地址

线程分配资源就是本质分配地址空间范围

对代码地址划分,实现把不同的代码划分给不同的线程

线程比进程更加轻量化

a.创建和释放更加轻量化

b.切换更加轻量化

cpu含有一个硬件cache,缓存的热数据(高频访问的数据),切换线程的时候只用切换,不要改变cache内容,而进程切换需要重新缓存内容。

线程是有主次的,可以识别出不同的线程,并且可以识别出线程和进程

线程优缺点

线程缺点

因为大部分的数据共享的,一个线程出问题会影响其他线程或者整个进程。

线程独有数据和共享数据

一组寄存器:线程的上下文

栈:保证执行流不错乱

线程共享

代码示范

pthread线程库,在应用层,轻量级进程接口进行封装,为用户直接提供线程的接口

phread_create

thread:输出型参数

attr:线程属性,一般为nulltr

start_routine:函数指针 线程执行的入口函数 返回值为void* 参数是void*

arg:输入型参数,新线程回调线程函数的时候,需要参数,函数start_routine函数的参数

ps -aL :查看机器的轻量级的进程

LWP相当于轻量级进程的pid,当PID等于LWP,即为进程或者叫主线程

可以通过kill -9 pid/LWP 发送指令 当线程被kill了,整个进程也被kill掉

#include<pthread.h>
#include<iostream>
#include<unistd.h>
using namespace std;
//可以被多个执行流调用 函数被重入
void show(const string& name)
{cout<<name<<"say#"<<"hello thread"<<endl;
}void *threadToutine(void* args)
{while(true){cout<<"new thread,pid"<<getpid()<<endl;show("[new thread]");sleep(1);}
}
int main()
{pthread_t tid;pthread_create(&tid,nullptr,threadToutine,nullptr);//不是系统调用while(true){cout<<"main threadd,pid: "<<getpid()<<endl;show("[new thread]");sleep(1);}
}

tid是一个很大的数字

线程的等待:当线程结束时,必须在主线程等待,否则进行僵尸态

成功返回0,失败返回-1

线程入口函数start_route 的返回值是void*,我们通过void**输出型参数获得返回值

终止线程不用exit() ,终止线程用return或者pthread_exit();

pthread_exit(void*(100));

取消进程

pthread_cancel(tid);

当线程被取消了,退出返回值激素PTHREAD_CANCELED是宏,值是(void*)-1

线程函数传递类对象

class Request
{
public:Request(int start,int end, const string& threadname):start_(start),end_(end),threadname_(threadname){}
public:int start_;int end_;string threadname_;
};
class Response
{
public:Response(int result , int exitcode):result_(result),exitcode_(exitcode){}
public:int result_;int exitcode_;
};void* sumCount(void* args)
{//把void* args强转成Request*Request*rq=static_cast<Request*>(args);Response *rsp=new Response(0,0);for(int i=rq->start_;i<rq->end_;i++){cout<<rq->threadname_<<" is runing, calling... "<<i<<endl;rsp->result_+=i;usleep(10000);}delete rq;return rsp;
}
int main()
{pthread_t tid;//rq是线程指针Request *rq=new Request(1,100,"thread one");pthread_create(&tid,nullptr,sumCount,rq);void*ret;pthread_join(tid,&ret);// void* ret强转成Response*Response *rsp=static_cast<Response*>(ret);cout<<"rsp->result :"<<rsp->result_<<", exitcode: "<< rsp->exitcode_<<endl;return 0;
}

C++的原生数据库

void threadrun()
{while(true){cout<<"I am thread for C++"<<endl;sleep(1);}
}
int main()
{thread t1(threadrun);t1.join();return 0;
}

线程pid

被线程库封装,创建线程函数的底层

在底层os把线程看成执行流,和进程无异。为了方便用户管理和组织线程,在用户级别有线程控制块,相当于PCB的一种,只不过是在用户层的,PCB是在内核中

std::string toHex(pthread_t tid)
{char hex[64];snprintf(hex,sizeof(hex),"%p",tid);return hex;
}
void* threadRoutine(void* args)
{while(true){cout<<"thread id: "<<toHex(pthread_self())<<endl;sleep(1);}
}
int main()
{pthread_t tid;pthread_create(&tid,nullptr,threadRoutine,(void*)"thread 1");cout<<"main thread create thead done"<<endl;pthread_join(tid,nullptr);return 0;
}

进程地址空间

每一个线程的库级别的pcb起始地址叫做线程pid

线程栈:压栈时的临时变量

除了主线程,所有其他线程的独立栈,都在共享区,具体来讲时在pthread,tid指向的用户tcb当中

这篇关于波奇学Linux:线程的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/793001

相关文章

Linux join命令的使用及说明

《Linuxjoin命令的使用及说明》`join`命令用于在Linux中按字段将两个文件进行连接,类似于SQL的JOIN,它需要两个文件按用于匹配的字段排序,并且第一个文件的换行符必须是LF,`jo... 目录一. 基本语法二. 数据准备三. 指定文件的连接key四.-a输出指定文件的所有行五.-o指定输出

Linux jq命令的使用解读

《Linuxjq命令的使用解读》jq是一个强大的命令行工具,用于处理JSON数据,它可以用来查看、过滤、修改、格式化JSON数据,通过使用各种选项和过滤器,可以实现复杂的JSON处理任务... 目录一. 简介二. 选项2.1.2.2-c2.3-r2.4-R三. 字段提取3.1 普通字段3.2 数组字段四.

Linux kill正在执行的后台任务 kill进程组使用详解

《Linuxkill正在执行的后台任务kill进程组使用详解》文章介绍了两个脚本的功能和区别,以及执行这些脚本时遇到的进程管理问题,通过查看进程树、使用`kill`命令和`lsof`命令,分析了子... 目录零. 用到的命令一. 待执行的脚本二. 执行含子进程的脚本,并kill2.1 进程查看2.2 遇到的

JDK21对虚拟线程的几种用法实践指南

《JDK21对虚拟线程的几种用法实践指南》虚拟线程是Java中的一种轻量级线程,由JVM管理,特别适合于I/O密集型任务,:本文主要介绍JDK21对虚拟线程的几种用法,文中通过代码介绍的非常详细,... 目录一、参考官方文档二、什么是虚拟线程三、几种用法1、Thread.ofVirtual().start(

Java 虚拟线程的创建与使用深度解析

《Java虚拟线程的创建与使用深度解析》虚拟线程是Java19中以预览特性形式引入,Java21起正式发布的轻量级线程,本文给大家介绍Java虚拟线程的创建与使用,感兴趣的朋友一起看看吧... 目录一、虚拟线程简介1.1 什么是虚拟线程?1.2 为什么需要虚拟线程?二、虚拟线程与平台线程对比代码对比示例:三

Linux云服务器手动配置DNS的方法步骤

《Linux云服务器手动配置DNS的方法步骤》在Linux云服务器上手动配置DNS(域名系统)是确保服务器能够正常解析域名的重要步骤,以下是详细的配置方法,包括系统文件的修改和常见问题的解决方案,需要... 目录1. 为什么需要手动配置 DNS?2. 手动配置 DNS 的方法方法 1:修改 /etc/res

Linux创建服务使用systemctl管理详解

《Linux创建服务使用systemctl管理详解》文章指导在Linux中创建systemd服务,设置文件权限为所有者读写、其他只读,重新加载配置,启动服务并检查状态,确保服务正常运行,关键步骤包括权... 目录创建服务 /usr/lib/systemd/system/设置服务文件权限:所有者读写js,其他

Linux下利用select实现串口数据读取过程

《Linux下利用select实现串口数据读取过程》文章介绍Linux中使用select、poll或epoll实现串口数据读取,通过I/O多路复用机制在数据到达时触发读取,避免持续轮询,示例代码展示设... 目录示例代码(使用select实现)代码解释总结在 linux 系统里,我们可以借助 select、

Linux挂载linux/Windows共享目录实现方式

《Linux挂载linux/Windows共享目录实现方式》:本文主要介绍Linux挂载linux/Windows共享目录实现方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地... 目录文件共享协议linux环境作为服务端(NFS)在服务器端安装 NFS创建要共享的目录修改 NFS 配

Java 线程池+分布式实现代码

《Java线程池+分布式实现代码》在Java开发中,池通过预先创建并管理一定数量的资源,避免频繁创建和销毁资源带来的性能开销,从而提高系统效率,:本文主要介绍Java线程池+分布式实现代码,需要... 目录1. 线程池1.1 自定义线程池实现1.1.1 线程池核心1.1.2 代码示例1.2 总结流程2. J