存储信息的方式

线程

https://www.cnblogs.com/ay-a/category/1114145.html

优秀随笔

2018年12月22日

12:57

 

因为进程同时控制资源和cpu调度,实现并法时创建起来和上下文切换很耗费时空资源，所以引入了进程的概念。

进程同时有独立地址空间和主存等，又是一个独立调用和分派的基本单位，所以限制了并发的规模度，为了解决这个问题，引入了线程的概念，操作系统可以增大并发度并减少系统多余开销。

线程分用户线程和内核线程:

用户线程对程序员来讲是可见的，而对内核来说是未知的。操作系统只会控制和管理内核进程。

内核线程:处于内核态的线程，负责系统调用，在内核空间执行创建调度和管理，时间片的分发以线程为单位,同进程内线程越多获得的时间片越多。

用户线程:用户创建的线程，内核了解线程的存在，内核只调用进程,进程时间片由所有线程均分，由用户线程库管理.线程维护由用户管理。

 

线程是CPU使用的基本单元

由线程ID，程序计数器，寄存器集合，栈组成

他和同一进程的其他线程共享代码，数据和其他操作系统资源。打开文件和信号。

传统重量级进程只有单个线程。

 

寄存器集合，栈和私有存储区域称为线程的上下文

ETHREAD,执行线程块 包括线程所属进程的指针，子程序的地址，也包括内核线程块的指针 KTHREAD 内核线程块 包括调度信息和同步信息。包括内核栈和TEB的指针 TEB 线程执行环境块 线程本地存储

因为如果用户线程想要系统调用就必须进入内核状态，所以用户线程的系统调用用内核线程完成。内核线程和用户线程的对应方式有三种模型:

Many-to-One多个用户线程使用一个内核线程,实现不了并发调用

One-to-One多个用户线程和多个内核线程配对，这样可以实现并发，缺点对线程数目有要求，因为需要很多资源来满足该模型。

Many-to-Many 多个用户线程对应多个内核线程，这样可以实现并发，也可以减少线程的浪费。

两级模型：一些多对多，重要的线程可以多对一

 

信号处理

信号和中断类似，但信号是在用户态下进行的。具体区别不多赘述

信号去向

发送到信号所应用的线程

发送信号到进程内的所有线程

发送信号到进程内的某些固定线程

发送信号到特定线程

windows不明确提供对信号的支持，需要用异步过程调用来模拟，（指定一个函数当用户线程收到特定事件通知时调用）

线程池

Win32提供了线程池功能，床i就按一些空闲的线程，如果有任务就选用现有线程去执行。

QueueUserWorkItem

用线程池中的线程调用函数

三种主流线程库

Pthread

由POSIX标准制订为线程创建和同步指定的规范API。

头文件pthread.h

pthread_t tid;//线程

pthread_attr_t attr;//线程属性

pthread_attr_init(&attr);//用默认来初始化线程属性

pthread_create(&tid,&attr,void*(*p)(void*),void* arg);//创建线程，传入函数和参数

pthread_join(tid,NULL);//等待某个线程

pthread_exit(0);//结束本线程并返回0

Win32

头文件windows.h

HANDLE WINAPI CreateThread

 

java

java在windows上的县城库用Win32实现,linux和UNIX上的线程库由pthread实现

继承THread并重载run函数，或是实现Runnable接口实现run函数。

调用start方法启动线程

和进程的比较:

线程负责cpu调度，进程负责资源及其他

 

创建时间比进程短

终止时间比进程短

上下文切换时间比进程短

同进程内线程的通信不需要内核协助

 

响应度高：同时处理用户的多个操作

资源共享：多线程共享堆内存和资源，方便通信

经济：创建线程比创建进程需要的资源更少。无须重新分配资源

 

 

引入前:

资源分配单位(文件，设备，存储器)，调度基本单元（分配），又称任务(Task)

引入后：

进程负责资源分配和调度线程，线程负责分配时间片

线程特定数据

所有线程都共享数据，但是如果线程想一些数据拥有自己的副本，就需要用~。

 

c++Thread类

detach方法，让线程分离，这样在线程运行完成后会自动释放，不detach就一定要join，

 

LWP轻量级进程(windows不支持)

一个LWP有一个内核线程支持。是内核线程的抽象。之前说的多对一或多对多或一对一都是说的LWP，LINUX特有

fork()和exec()的问题

由两种方式调用fork，一个复制所有线程，一个是只复制当前线程。

exec会用新的进程替换整个进程

如果fork后立即调用exec，那么只复制当前线程较为合适，不然应复制所有线程