linux的“假”线程

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先说一句废话：线程是在进程内部运行的一个执行分支。 这是现在大多数计算机书籍对线程概念的描述。然而，对大多数人来说（比如我），仍然不(yi)知(lian)所(meng)云(bi)。 为了深刻理解这句话背后的含义，我们先来看一张图： 我们知道，vfork函数是用来创建子进程的。且该函数创建出的子进程与父进程共用一个地址空间。 所以，可以将父进程中的代码和函数分解，并分别交给这些子进程并行执行。这种方式相较于普通进程执行的方案更为高效。 事实上，我们可以将这些子进程看作线程，而把上图中的father和child统称为一个进程。这样，我们就可以知道线程在进程和OS中扮演的角 {MOD}。 那为什么说linux的线程是“假”的呢？ 这是因为在linux中，线程和进程共用了一种数据结构（task_struct）。也就是说，linux并没有为线程设计另外的数据结构。linux中的线程是由进程模拟的。所以，linux中没有真正意义上的线程，相当于“假”的线程。 注：windows操作系统中，线程就是真正意义上的线程。每一个线程都有一个”tcb”，每一个进程则都有一个”pcb”，两者各有自己的数据结构来表示。 轻量级线程：如果有一个进程，它只有一个线程（一个pcb），这种进程就叫做“单进程”，所以，linux中的某些进程也可以当作线程来看待。正是这一点决定了linux进程比其他系统的进程量级清，粒度小。因此，linux下的进程又叫做”轻量级进程“。 那么进程和线程之间有什么区别呢？我们通过一张表来加深理解： 线程的共有/私有资源 由于同⼀进程的多个线程共享同⼀地址空间,因此Text Segment、Data Segment都是共享的。如果定义⼀个函数,在各线程中都可以调用；如果定义一个全局变量,在各线程中都可以访问到。 所以，线程强调资源共享并不是一句空话。但由于线程是进程独立的分支，所以即使线程与进程公用地址空间，有些资源也是线程私有的。具体请看下表：
注：虽然线程对于数据区（代码区）也是共享的，但线程只会执行它该执行的一部分。

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线程创建

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在编写创建线程代码之前，我们需要了解以下几点： 1.线程库函数是由POSIX标准定义的,称为POSIX thread或者pthread。在Linux 上线程函数位于libpthread共享库中,因此在编写makefile编译代码时要加上-lpthread选项，编写代码时也要加上pthread.h头文件。 2.这里的pthread.h并不是真正的libpthread共享库，前者只是对后者的一种模拟，相当于高仿。在此库下模拟出的线程叫做“用户级线程”。 3.创建线程函数pthread_create
函数表达式：
返回值:成功返回0,失败返回错误号。错误号保存在全局变量errno中,而pthread库的函数都是通过返回值返回错误号,虽然每个线程也都 有 一个errno,但这是为了兼容其它函数接口而提供的,pthread库本身并不使⽤用它,通过返回值返回错误码更加清晰。 明确了这几点，接下来编写代码创建线程。 编写makefile：
编写代码：
代码运行结果：
我们可以看到，两个线程同属pid为9204的一个进程，线程有独立的tid。 注：代码中的tid只在该进程内有效，操作系统并不承认这个tid,只因我们是在模拟库pthread.h中编写的代码。

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查看线程

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除了可以创建线程外，还可以在系统中查看线程。 因为我们模拟出来的线程只在进程运行过程中存在，所以对代码做如下改造。让其死循环，使进程一直在运行当中。这样就便于我们查看系统中的线程。 程序运行效果（当然它是一直在跑的）： 这说明两个线程都属于pid为9430的进程。 指令ps -aL | grep 进程名（一般为可执行文件）可以用来显示正在运行的轻量级进程（线程） 在这张图中，我们需要注意的是： 1.主进程，新进程按照LWP调度
2.单进程的LWP和PID一样
3.由于资源共享，CPU不会给子进程/线程分配新的时间片，只会将其对应的父进程/进程的时间片分割给他们使用。 我们还可以查看进程信息，可以证明其父进程是bash

这是进程的另一种查看方式：

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The End

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本博文只是讲述了线程的基本概念和操作。此外，与线程相关的重要操作还包括线程控制、线程属性。博主已在后边的博文中总结。详情点击这里：linux线程剖析（part2)—线程控制及线程属性