同一进程中的线程有哪些资源可以共享(转)

本文介绍了线程在进程中的共享环境及其独特的个性特征,包括线程ID、寄存器组值、堆栈、错误返回码、信号屏蔽码及优先级等,深入探讨了线程如何实现并发性。

 

    线程共享的环境包括:进程代码段、进程的公有数据(利用这些共享的数据,线程很容易的实现相互之间的通讯)、进程打开的文件描述符、信号的处理器、进程的当前目录和进程用户ID与进程组ID

 
   进程拥有这许多共性的同时,还拥有自己的个性。有了这些个性,线程才能实现并发性。这些个性包括:

   1.线程ID
      每个线程都有自己的线程ID,这个ID在本进程中是唯一的。进程用此来标识线程。
 
   2.寄存器组的值
      由于线程间是并发运行的,每个线程有自己不同的运行线索,当从一个线程切换到另一个线程上时,必须将原有的线程的寄存器集合的状态保存,以便将来该线程在被重新切换到时能得以恢复。
 
   3.线程的堆栈
      堆栈是保证线程独立运行所必须的。
      线程函数可以调用函数,而被调用函数中又是可以层层嵌套的,所以线程必须拥有自己的函数堆栈,使得函数调用可以正常执行,不受其他线程的影响。

   4.错误返回码
      由于同一个进程中有很多个线程在同时运行,可能某个线程进行系统调用后设置了errno值,而在该线程还没有处理这个错误,另外一个线程就在此时被调度器投入运行,这样错误值就有可能被修改。
      所以,不同的线程应该拥有自己的错误返回码变量。

   5.线程的信号屏蔽码
      由于每个线程所感兴趣的信号不同,所以线程的信号屏蔽码应该由线程自己管理。但所有的线程都共享同样的信号处理器。

   6.线程的优先级
      由于线程需要像进程那样能够被调度,那么就必须要有可供调度使用的参数,这个参数就是线程的优先级。
 
 

转载于:https://www.cnblogs.com/nightowc/p/4799091.html

### 同一进程中的线程共享逻辑地址空间的原理详解 在同一进程中,线程共享逻辑地址空间是操作系统设计中的一种机制,旨在提高资源利用率和程序执行效率。以下是关于这一机制的详细原理分析: #### 1. 进程线程的关系 进程是操作系统进行资源分配的基本单位,每个进程拥有独立的内存空间、文件描述符以及其他系统资源[^1]。而线程则是进程内部的调度单位,多个线程可以存在于同一进程中,并共享进程的所有资源,包括逻辑地址空间[^2]。 #### 2. 共享逻辑地址空间的实现细节 - **内存映射** 操作系统为每个进程分配一个唯一的虚拟地址空间。这个虚拟地址空间由进程内的所有线程共享。通过内存管理单元(MMU),物理内存被映射到虚拟地址空间中。由于线程属于同一进程,它们会访问相同的虚拟地址空间[^2]。 - **页表共享** 在现代操作系统中,虚拟内存通过页表进行管理。同一进程中的所有线程共享同一张页表,这意味着它们对内存的访问都基于相同的映射关系。当一个线程修改了某个内存区域的内容时,其他线程能够立即看到这些修改[^2]。 - **数据段与堆共享** 进程的数据段(全局变量、静态变量)和堆(动态分配的内存)是所有线程共享的。这意味着任何线程都可以读取或写入这些区域的数据。例如,如果一个线程在堆上分配了一块内存并存储了一些值,其他线程可以直接访问这块内存[^1]。 - **栈的隔离** 尽管线程共享逻辑地址空间,但每个线程都有自己的栈空间。栈用于存储局部变量和函数调用信息,因此线程之间的栈是相互独立的,以避免冲突。 #### 3. 实现共享逻辑地址空间的优点 - **高效通信** 线程之间的通信可以通过直接操作共享内存完成,无需额外的进程间通信机制(如管道、消息队列等)。这种方式显著降低了通信开销[^2]。 - **减少资源消耗** 由于线程共享进程资源,创建和销毁线程的开销远小于创建和销毁进程的开销。 #### 4. 注意事项 尽管线程共享逻辑地址空间带来了便利,但也引入了一些潜在问题: - **数据竞争** 多个线程同时访问和修改共享数据可能导致不一致的结果。为此,需要使用同步机制(如互斥锁、信号量等)来保护关键数据[^2]。 - **错误传播** 如果一个线程导致了段错误或其他异常,整个进程可能会受到影响,因为所有线程共享同一内存空间[^1]。 ```python # 示例:多线程共享内存 import threading shared_variable = 0 lock = threading.Lock() def increment(): global shared_variable for _ in range(100000): with lock: # 使用锁保护共享变量 shared_variable += 1 thread1 = threading.Thread(target=increment) thread2 = threading.Thread(target=increment) thread1.start() thread2.start() thread1.join() thread2.join() print(f"Shared variable value: {shared_variable}") ``` 上述代码展示了两个线程如何通过共享变量 `shared_variable` 实现协作,同时使用锁机制防止数据竞争。 ###
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值