Linux内核对多进程和多线程的支持方式

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原文链接：http://www.cnblogs.com/li-hao/archive/2011/09/24/2189533.html

本文详细解析了Linux下进程与线程的实现机制，包括fork系统调用与do_fork内核API的交互过程，以及pthread_create()与__clone()函数在创建线程时如何设置共享属性以实现共享环境。解释了Linux线程作为轻量级进程的存在形式，以及pthread库如何管理线程的创建、同步与删除。

Linux 的线程实现是在核外进行的，核内提供的是创建进程的接口 do_fork() 。内核提供了两个系统调用 __clone() 和 fork() ，最终都用不同的参数调用 do_fork() 核内 API 。 do_fork() 提供了很多参数，包括 CLONE_VM （共享内存空间）、 CLONE_FS （共享文件系统信息）、 CLONE_FILES （共享文件描述符表）、 CLONE_SIGHAND （共享信号句柄表）和 CLONE_PID （共享进程 ID ，仅对核内进程，即 0 号进程有效）。
当使用 fork 系统调用产生多进程时，内核调用 do_fork() 不使用任何共享属性，进程拥有独立的运行环境。
当使用 pthread_create() 来创建线程时 , 则最终设置了所有这些属性来调用 __clone() ，而这些参数又全部传给核内的 do_fork() ，从而创建的 " 进程 " 拥有共享的运行环境，只有栈是独立的，由 __clone() 传入。
即： Linux 下不管是多线程编程还是多进程编程，最终都是用 do_fork 实现的多进程编程，只是进程创建时的参数不同，从而导致有不同的共享环境。
Linux 线程在核内是以轻量级进程的形式存在的，拥有独立的进程表项，而所有的创建、同步、删除等操作都在核外 pthread 库中进行。 pthread 库使用一个管理线程（ __pthread_manager() ，每个进程独立且唯一）来管理线程的创建和终止，为线程分配线程 ID ，发送线程相关的信号，而主线程 pthread_create() ）的调用者则通过管道将请求信息传给管理线程。

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