Linux 多線程/進程通信同步： 信號量

線程是程序中完成一個獨立任務的完整執行序列，即一個可調度的實體。根據運行環境的調度這的身份，線程可分為內核線程和用戶線程。內核線程，在有的系統上稱為LWP(Light Weight Process，輕量級線程)，運行在內核空間，由內核調度；用戶線程運行在用戶空間，由線程庫來調度。當進程的一個內核線程獲得CPU的使用權時，它就加載并運行一個用戶線程。可見，內核線程相當于用戶線程運行的‘容器’，一個進程可以擁有M個內核線程和N個用戶線程，其中M<=N，并且一個系統的所有進程中，M和N的比值是固定的。

進程中的不同線程不像不同進程之間那樣存在很大的獨立性，所有的線程有完全一樣的地址空間，這意味著他們也共享同樣的全局變量。除了共享地址空間外，所有的線程還共享同一個打開文件集、子進程以及相關信號等，每個線程有自己的堆棧。

在多線程的情況下，進程通常會從當前的單個線程開始，這個線程有能力通過調用一個庫函數（如pthread_create）創建新的線程，thread_create函數的參數指定了要運行的函數名。

線程控制函數

線程創建 pthread_create

#include

int pthread_create(pthread_t * tidp, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_rtn)(void *), void *arg);

返回：成功返回0，出錯返回錯誤編號

當pthread_create函數返回成功時，有tidp指向的內存被設置為新創建線程的線程ID，其類型pthread_t定義為

#include

typedef unsigned long int pthread_t;

attr參數用于定制各種不同的線程屬性，為NULL時表示默認線程屬性。新創建的線程從start_rtn函數的地址開始運行，該函數只有一個無類型指針的參數arg，如果需要向start_rtn函數傳入的參數不止一個，可以把參數放入到一個結構中，然后把這個結構的地址作為arg的參數傳入。

線程創建時并不能保證哪個線程會先運行：是新創建的線程還是調用線程。新創建的線程可以訪問調用進程的地址空間，并且繼承調用線程的浮點環境和信號屏蔽字，但是該線程的未決信號集被清除。

線程終止 pthread_exit

#include

void pthread_exit(void *rval_ptr);

線程在結束時最好調用該函數，以確保安全、干凈的退出。pthread_exit函數通過rval_ptr參數向調用線程的回收者傳遞退出信息，進程中的其他線程可以調用pthread_join函數訪問到這個指針。pthread_exit執行完后不會返回到調用者，而且永遠不會失敗。

線程可以通過以下三種方式退出，在不終止整個進程的情況下停止它的控制流：

l ?線程只是從啟動歷程中退出，返回值是線程的退出碼

l ?線程可以被同一進程中的其他線程取消

l ?線程調用pthread_exit

pthread_join

#include

int pthread_join(pthread_t thread, void **rval_ptr);

返回：成功返回0，出錯返回錯誤代碼

thread是目標線程標識符，rval_ptr指向目標線程返回時的退出信息，該函數會一直阻塞，直到被回收的線程結束為止。可能的錯誤碼為：

取消線程 pthread_cancel

#include

int pthread_cancel(pthread_t thread);

返回：成功返回0，出錯返回錯誤代碼

默認情況下，pthread_cancel函數會使有thread標識的線程的表現為如同調用了參數為PTHREAD_CANCEL的pthread_exit函數，但是，接收到取消請求的目標線程可以決定是否允許被取消以及如何取消，者分別由一下兩個函數來控制

#include

int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate);

int pthread_setcanceltype(int type, int *oldstate);

注意pthread_cancel并不等待線程結束，它只是提出請求。

創建線程簡單示例：

#include

#include

#include

#define err_sys(msg) \

do { perror(msg); exit(-1); } while(0)

#define err_exit(msg) \

do { fprintf(stderr, msg); exit(-1); } while(0)

void *thread_func(void *arg)

{

printf("hello world!\n");

sleep(1);

pthread_exit("hdu");

}

int main(void)

{

pthread_t tid;

char* p = NULL;

pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL);

pthread_join(tid, (void **)&p);

printf("message: %s\n", p);

return 0;

}

linux 任務調度 多線程

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