[Linux]------初识多线程
创始人
2024-03-03 16:25:26

文章目录

  • 前言
  • 一、 Linux线程概念
    • 什么是线程
    • 线程理解
    • 证明
    • C++线程库
  • 二、页表
  • 三、线程的优点
  • 四、线程缺点
  • 五、线程异常
  • 六、线程的用途
  • 总结

前言

本节重点！！！

  1. 了解线程概念，理解线程与进程的区别和联系。
  2. 学会线程控制，线程创建，线程终止，线程等待。
  3. 了解线程分离与线程安全概念。
  4. 学会线程同步
  5. 学会使用互斥锁，条件变量，POSIX信号量以及读写锁。
  6. 理解基于读写锁的读者写者问题。

正文开始！

一、 Linux线程概念

什么是线程

  1. 在进程内部运行的执行流
  2. 线程比进程粒度更细，调度成本更低
  3. 线程是CPU调度的基本单位

在这里插入图片描述
CPU看到的所有的task_struct都是一个进程
CPU看到的所有的task_struct都是一个执行流(线程)

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

进程是调度的基本单位！

线程理解

  • 在一个程序里的一个执行路线就叫做线程(thread)。更准确的定义是：线程是"一个进程内部的控制序列"
  • 一切进程至少都有一个执行路线
  • 线程在进程内部运行，本质是在进程地址空间内运行
  • 在Linux系统中，在CPU眼中，看到的PCB都要比传统的进程更加轻量化
  • 透过进程虚拟地址空间，可以看到进程的大部分资源，将进程资源合理分配给每个执行流，就形成了线程执行流！

线程内核对应的数据结构
在这里插入图片描述

证明

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

#include#include
#include
#include
using namespace std;void *callback1(void* args)
{string name=(char*)args;while(true){cout<string name=(char*)args;while(true){cout<pthread_t tid1;pthread_t tid2;pthread_create(&tid1,nullptr,callback1,(char*)"thread 1");pthread_create(&tid2,nullptr,callback2,(char*)"thread 2");while(true){cout<<"我是主线程..."<<::getpid()<

g++ mythread.cc -o mythread -pthread -std=c++11

在这里插入图片描述

ps axj|head -1 && ps ajx | grep mythread

在这里插入图片描述
查看的时候只能看到mythread进程只有一个！

查看轻量级进程

ps -aL

在这里插入图片描述

C++线程库

#include
#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
{thread t([](){while(true){cout<<"线程运行起来啦！"<

在这里插入图片描述
我们发现直接编译就报错了，说的是未定义的phread_create!

接下来链接线程库

g++ mythread.cc -o mythread -pthread -std=c++11

在这里插入图片描述
我们发现编译就可以通过了！
在这里插入图片描述
所以我们可以得出结论C++的底层一定是封装了Linux的库！

二、页表

在这里插入图片描述
Page的内核数据结构
在这里插入图片描述
以上的转化工作都是由硬件(MMU)[内存管理单元]完成的！

虚拟地址到物理地址方面的转化采用的是软(页表)硬件(MMU)结构结合的方式!!!

三、线程的优点

  • 创建一个新线程的代价要比创建一个新进程小得多
  • 与进程之间的切换相比，线程之间的切换需要操作系统做的工作要少很多
  • 线程占用的资源要比进程少很多
  • 能充分利用多处理器的可并行数量
  • 在等待慢速I/O操作结束的同事，程序可执行其他的计算任务
  • 计算密集型应用，为了能在多处理器系统上运行，将计算分解到多个线程中实现
  • I/O密集型应用，为了提高性能，将I/O操作重叠。线程可以同时等待不同的I/O操作。

四、线程缺点

  1. 性能损失
    • 一个很少被外部事件阻塞的计算密集型线程往往无法与共它线程共享一个处理器。如果计算密集型线程的数量比可用的处理器多，那么可能会有较大的性能损失，这里的性能损失指的是增加了额外的同步和调度开销，而可用的资源不变。
  2. 健壮性降低
    • 编写多线程需要更全面更深入的考虑，在一个多线程程序里，因时间分配上的细微偏差或者因共享了不该共享的变量而造成的不良影响的可能性是很大的，换句话说线程之间是缺乏保护的。
  3. 缺乏访问控制
    • 进程是访问控制的基本粒度，在一个线程中调用某些OS函数会对整个进程造成影响的。
  4. 编程难度提高
    • 编写与调试一个多线程程序比单线程程序困难得多。

五、线程异常

  • 单个线程如果出现除零，野指针问题导致线程崩溃，进程也会随着崩溃。
  • 线程是进程的执行分支，线程出现异常，就类似进程出现异常，进而触发信号机制，终止进程，进程终止，该进程内的所有线程也就随即退出。

六、线程的用途

  • 合理使用多线程，能提供CPU密集型程序的执行效率
  • 合理使用多线程，能提高IO密集型程序的用户体验(如生活中我们一边一边写代码一边下载开发工具，就是多线程运行的一种表现)。

总结

(本小节完！)

上一篇：Functional Programming in Java venkat(16) Being Lazy part3

下一篇：LDcad零件新增与导入

相关内容

热门资讯

我喜欢你韩语怎么说 sikid...
埃菲尔铁塔在哪 中国仿建埃菲尔... 2019年4月26日，广西南宁市，街头惊现一座巨型山寨版埃菲尔铁塔，高约20米，白色塔身，造型逼真，...
北京的名胜古迹 北京最著名的景... 北京从元代开始，逐渐走上帝国首都的道路，先是成为大辽朝五大首都之一的南京城，随着金灭辽，金代从海陵王...
苗族的传统节日 贵州苗族节日有... 【岜沙苗族芦笙节】岜沙，苗语叫“分送”，距从江县城7.5公里，是世界上最崇拜树木并以树为神的枪手部落...
长白山自助游攻略 吉林长白山游... 昨天介绍了西坡的景点详细请看链接：一个人的旅行，据说能看到长白山天池全凭运气，您的运气如何？今日介绍...
应用未安装解决办法 平板应用未... ---IT小技术，每天Get一个小技能！一、前言描述苹果IPad2居然不能安装怎么办？与此IPad不...
猫咪吃了塑料袋怎么办 猫咪误食... 你知道吗？塑料袋放久了会长猫哦！要说猫咪对塑料袋的喜爱程度完完全全可以媲美纸箱家里只要一有塑料袋的响...
脚上的穴位图 脚面经络图对应的... 人体穴位作用图解大全更清晰直观的标注了各个人体穴位的作用，包括头部穴位图、胸部穴位图、背部穴位图、胳...
世界上最漂亮的人 世界上最漂亮... 此前在某网上，选出了全球265万颜值姣好的女性。从这些数量庞大的女性群体中，人们投票选出了心目中最美...
demo什么意思 demo版本... 618快到了，各位的小金库大概也在准备开闸放水了吧。没有小金库的，也该向老婆撒娇卖萌服个软了，一切只...
我喜欢你韩语怎么说 sikid...
埃菲尔铁塔在哪 中国仿建埃菲尔... 2019年4月26日，广西南宁市，街头惊现一座巨型山寨版埃菲尔铁塔，高约20米，白色塔身，造型逼真，...
苗族的传统节日 贵州苗族节日有... 【岜沙苗族芦笙节】岜沙，苗语叫“分送”，距从江县城7.5公里，是世界上最崇拜树木并以树为神的枪手部落...
北京的名胜古迹 北京最著名的景... 北京从元代开始，逐渐走上帝国首都的道路，先是成为大辽朝五大首都之一的南京城，随着金灭辽，金代从海陵王...
长白山自助游攻略 吉林长白山游... 昨天介绍了西坡的景点详细请看链接：一个人的旅行，据说能看到长白山天池全凭运气，您的运气如何？今日介绍...