Linux操作系统篇:多线程

一. Linux中线程是怎么理解的

1.1 线程概念         

在Linux中，线程是在进程“内部”执行的，线程是处于进程的进程地址空间中运行，线程用到的资源都是进程的资源，线程是执行进程的一部分代码，线程是最小的执行流，执行流要执行就得有资源，资源是在物理内存中存储着，通过进程地址空间+页表的形式找到对应的资源。

1.2 重新定义线程和进程

一个或多个执行流(线程)，进程地址空间，文件描述符表，页表，物理内存保存的进程资源等加一起才是进程，线程是在进程内部的执行流资源。线程是操作系统调度的基本单位。进程是资源分配的基本实体(单位)。                                                                                                                         操作系统以进程为基本单位分配资源，进程在创建时就会携带一个线程，这个线程是是主线程。进程包含线程，进程内有一个或多个线程，一个进程有自己的一个PCB，页表，进程地址空间，文件描述符表，这都是操作系统给其分配的。

除了Linux操作系统外，管理线程是用结构体TCB描述线程并用链表或更高级的数据结构管理起来进程的线程们，TCB是置在进程的PCB中的。                                                                                而在Linux中，管理线程也是复用了管理进程的方法，在Linux中，并没有线程的概念，线程又称轻量级进程，每个线程都有自己的PCB，在之前讲进程的时候，在进程被创建的时候会有自己的一个PCB，其实这个PCB是属于进程被创建时一并被创建的主线程的。

1.3 线程周边概念

 1.3.1进程VS线程

1) 线程的创建和释放比进程的创建和释放更轻量级：更快。因为线程的创建不用创建进程地址空间，页表什么的，只需要创建一个PCB就可以，释放也是如此，只用释放一个PCB即可。

2)线程的切换比进程的切换也更轻量化：线程的切换不需要大规模的改动，只用替换CPU寄存器的数据即可，而进程的切换涉及到页表，进程地址空间等等资源的切换。还有一点是cache缓存，在CPU拿取数据是从cache拿取数据的，不会直接存内存拿取数据，内存数据是要先加载到cache中的，线程切换时，不用切换cache缓存的数据，因为进程中的线程共用一个进程地址空间，所以用到的物理内存的数据也是同一份数据。而进程的切换需要涉及到cache缓存中缓存数据的切换，这也是一个细节。

线程的优点
        创建线程的代价比进程小且线程占用的资源要比进程少很多。
        线程之间的切换需要操作系统做的工作要少很多。

线程的缺点                                                                                                                                              健壮性低下如果一个线程出现问题，这个进程将会崩溃。这是因为线程出异常，就是进程出异常，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。
        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。

线程最重要的两个字段是线程自己的栈空间和硬件上下文，独立的硬件上下文能体现出线程是被调度处理的基本单元，栈能让线程的资源独立。线程除了栈空间外，其他区域都是共享的。进程的第一个线程是主线程，其他线程是工作线程，进程被创建出来就有一个线程(主线程)，这个