程序 线程 和程序

• 程序： 完成特定功能的一系列有序指令集合
  可执行文件
  代码段+数据段
• 进程：程序的一次动态执行过程
  代码段+数据段+堆栈段+PCB

两者比较 进程 程序 动态的 数据段 短暂的 永久的 堆栈段+PCB 一个进程只能对应一个程序
一个程序可以对应多个进程 进程 线程 是资源竞争的基本单位 程序执行最小单位 线程共享进程数据，但也有自己的一部分数据：如下 + 线程ID
+ 一组寄存器 （IP，SP，状态）
+ 栈
+ errno
+ 信号状态
+ 优先级

fork 和创建新线程的区别

• 当一个进程执行一个fork调用的时候，会创建出进程的一个新的拷贝，新进程将拥有它自己的变量和它自己的PID，这个新的进程运行时间是独立的，它在执行时几乎完全独立于创建它的进程
• 在进程里面创建一个新线程的时候，新的执行线程会拥有自己的堆栈（因此也就有自己的局部变量），但它要和它的创建者共享局部变量、文件描述符、信号处理器和当前的工作目录状态。

线程的优点

线程的缺点

线程调度竞争范围

• 进程竞争范围:各线程在同一进程竞争“被调度的CPU时间”（但不直接和其他进程中的线程竞争）
• 系统竞争范围:线程直接和系统范围内的其他线程竞争

线程模型
+ N:1 用户线程模型

+ 1:1 核心线程模型
+ N:M混合线程模型

pthread_create函数

pthread_join函数

调用pthread_join等待一个线程终止，把线程和UNix进程相比，pthread_create类似于fork，pthread_join 则类似于waitpid 进程 线程 pid_t thread_t fork pthread_create waitpid pthread_join exit pthread_exit 僵进程 僵线程 waitpid pthread_join pthread_detach kill pthread_cancel

线程结束两种方式：自杀和他杀

自杀
pthread_exit 或是用return 他杀
pthread_cancel

线程的属性

并发级别的设置

• 获取与设置并发级别 ： int pthread_setconcurrency(int new_level);
• int pthread_getconcurrency(void);
• 仅在N:M线程模型有效，设置并发级别，给内核一个提示：表示提供给定级别数量的核心线程来映射用户线程是高效的。

线程特定数据

• 在多线程环境下，由于数据空间是共享的，因此全局变量也为所有线程所共有
• 但有时应用程序设计中有必要提供线程私有的全局变量，仅在某个线程中有效，但却可以跨多个函数访问
• POSIX线程库通过维护一定的数据结构来解决这个问题，这个就称为（Thread-specific Data 或TSD）。

自旋锁

• 自旋锁类似于互斥锁，它的性能比互斥锁要高
• 自旋锁与互斥锁很重要的一个区别在于，线程在申请自旋锁的时候，线程不会被挂起，他处于忙等待的状态 （适合等待比较小的应用）
  

读写锁

条件变量

为了解决死锁的问题 phread_cond_wait(&g_cond,&g_mutex); 这个函数内部实现了几步机制：
+ 对g_mutex进行解锁
+ 等待条件，直到线程向它发起通知
+ 重新对g_mutex进行加锁操作 while(1) { pthread_mutex_lock(&g_mutex); while ( nready == 0) { printf("%d begin wait condition ... ",num); pthread_cond_wait(&g_cond,&g_mutex); } while(1) { pthread_mutex_lock(&g_mutex); printf("%d begin produce product ... ",num); ++ nready; pthread_cond_signal(&g_cond); printf("%d end produce product ... ",num); printf("%d signal ... ",num); pthread_mutex_unlock(&g_mutex); sleep(5); } pthread_cond_signal函数 向同一个等待条件的线程发起通知，如果没有任何一个线程处理等待条件的状态，这个通知将被忽略 pthread_cond-broad_cast 向所有等待线程发起通知