Linux线程方式
1. linux如何进行线程管理
方法一:PS
在ps命令中,“-T”选项可以开启线程查看。下面的命令列出了由进程号为<pid>的进程创建的所有线程。
1.$ ps -T -p <pid>
“SID”栏表示线程ID,而“CMD”栏则显示了线程名称。
方法二: Top
top命令可以实时显示各个线程情况。要在top输出中开启线程查看,请调用top命令的“-H”选项,该选项会列出所有Linux线程。在top运行时,你也可以通过按“H”键将线程查看模式切换为开或关。
1.$ top -H
要让top输出某个特定进程<pid>并检查该进程内运行的线程状况:
$ top -H -p <pid>
2. Linux 线程同步有哪些方法
一、互斥锁(mutex)
1.
初始化锁。在Linux下,线程的互斥量数据类型是pthread_mutex_t。在使用前,要对它进行初始化。
静态分配:pthread_mutex_t
mutex
=
PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
动态分配:int
pthread_mutex_init(pthread_mutex_t
*mutex,
const
pthread_mutex_attr_t
*mutexattr);
2.
加锁。对共享资源的访问,要对互斥量进行加锁,如果互斥量已经上了锁,调用线程会阻塞,直到互斥量被解锁。
int
pthread_mutex_lock(pthread_mutex
*mutex);
int
pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t
*mutex);
3.
解锁。在完成了对共享资源的访问后,要对互斥量进行解锁。
int
pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t
*mutex);
4.
销毁锁。锁在是使用完成后,需要进行销毁以释放资源。
int
pthread_mutex_destroy(pthread_mutex
*mutex);
二、条件变量(cond)
1.
初始化条件变量。
静态态初始化,pthread_cond_t
cond
=
PTHREAD_COND_INITIALIER;
动态初始化,int
pthread_cond_init(pthread_cond_t
*cond,
pthread_condattr_t
*cond_attr);
2.
等待条件成立。释放锁,同时阻塞等待条件变量为真才行。timewait()设置等待时间,仍未signal,返回ETIMEOUT(加锁保证只有一个线程wait)
int
pthread_cond_wait(pthread_cond_t
*cond,
pthread_mutex_t
*mutex);
int
pthread_cond_timewait(pthread_cond_t
*cond,pthread_mutex
*mutex,const
timespec
*abstime);
3.
激活条件变量。pthread_cond_signal,pthread_cond_broadcast(激活所有等待线程)
int
pthread_cond_signal(pthread_cond_t
*cond);
int
pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t
*cond);
//解除所有线程的阻塞
4.
清除条件变量。无线程等待,否则返回EBUSY
int
pthread_cond_destroy(pthread_cond_t
*cond);
三、信号量(sem)
1.
信号量初始化。
int
sem_init
(sem_t
*sem
,
int
pshared,
unsigned
int
value);
这是对由sem指定的信号量进行初始化,设置好它的共享选项(linux
只支持为0,即表示它是当前进程的局部信号量),然后给它一个初始值VALUE。
2.
等待信号量。给信号量减1,然后等待直到信号量的值大于0。
int
sem_wait(sem_t
*sem);
3.
释放信号量。信号量值加1。并通知其他等待线程。
int
sem_post(sem_t
*sem);
4.
销毁信号量。我们用完信号量后都它进行清理。归还占有的一切资源。
int
sem_destroy(sem_t
*sem);
3. 有人能教下我有关linux里面线程的知识吗
.线程的基本介绍
(1)线程的概述
线程与进程类似,也允许应用程序并发执行多个任务的一种机制。一个进程可以包含多个线程,同一程序中的所有线程共享同一份全局内存区域,线程之间没有真正意义的等级之分。同一个进程中的线程可以并发执行,如果处理器是多核的话线程也可以并行执行,如果一个线程因为等待I/O操作而阻塞,那么其他线程依然可以继续运行
(2)线程优于进程的方面
argv,environ
主线程栈
线程3的栈
线程2的栈
线程1的栈
共享函数库共享的内存
堆
未初始化的数据段
初始化数据段
文本
.进程间的信息难以共享。由于除去只读代码段外,父子进程并未共享内存,因此必须采用一些进程间通讯,在进程之间交换信息
.调用fork()来创建进程代价相对较高
线程很好的解决了上述俩个问题
.线程之间能够方便,快速的共享信息,只需将数据复制到共享(全局或堆)变量中即可
.创建线程比创建线程通常要快10甚至更多,线程创建之所以快,是因为fork创建进程时所需复制多个属性,而在线程中,这些属性是共享的。
(3)创建线程
启动程序时,产生的进程只有单条线程,我们称之为主线程
#include<pthread.h>
int pthread_create(pthread_t *thread,const pthread_attr_t *attr,void*(*start)(void *),void *arg);12
新线程通过调用带有arg的函数开始执行,调用pthread_create()的线程会继续执行该调用之后的语句。
(4)终止线程
可以以如下方式终止线程的运行
.线程调用pthread_exit()
.线程start函数执行return语句并返回指定值
.调用pthread_cancel()取消线程
.任意线程调用了exit(),或者主线程执行了return语句,都会导致进程中的所有线程立即终止
pthread_exit()函数可以终止线程,且其返回值可由另一线程通过调用pthread_join()获得
#include<pthread.h>void pthread_exit(void *retval);12
调用pthread_exit()相当于在线程的start函数中执行return,不同之处在于,pthread_exit()可以在任何地方调用,参数retval指定了线程的返回值
(5)获取线程ID
#include<pthread.h>pthread_t pthread_self(void);12
线程ID在应用程序中主要有如下用途
.不同的pthreads函数利用线程ID来标识要操作目标线程。
.在具体的应用程序中,以特定线程的线程ID作为动态数据结构的标签,这颇有用处,既可用来识别某个数据结构的创建者或属主线程,又可确定随后对该数据结构执行操作的具体线程
函数pthread_equal()可检查俩个线程的ID是否相同
#include<pthread.h>int pthread_equal(pthread_t t1,pthread_t t2);//如果相同返回非0值,否则返回0123
(6)连接已终止的线程
函数pthread_join()等待由thread表识的线程终止
#include<pthread.h>int pthread_join(pthread_t thread,void **retval);//返回0调用成功,否则失败123
如果pthread_join()传入一个之前已然连接过的线程ID,将会导致无法预知的行为,当相同线程ID在参与一次连接后恰好为另一新建线程所重用,再度连接的可能就是这个新线程
若线程未分离,则就应该使用pthread_join()来连接线程,否则会产生僵尸线程
pthrea_join()函数的要点
.线程之间的关系是对等的,所以任意线程都可以调用pthread_join()来连接其他线程
.pthread_join()无法针对任意线程,只能连接单个线程
(6)线程的分离
默认情况下线程都是可连接的,但有时候,我们并不关心线程退出的状态,我们可以调用pthread_detach()并向thread参数传入指定线程的的标识符,将该线程标记为处于分离状态
#include<pthread.h>int pthread_detach(pthread_t thread);//返回0成功,否则失败123
一旦线程处于分离状态,就不能在使用pthread_join()来获取其状态,也无法使其重返可连接状态
(7)在应用程序中如何来选择进程还是线程
.线程之间共享数据很简单,进程间的数据共享需要更多的投入
.创建线程要比创建进程块很多
.多线程编程时,需要确保调用线程安全的函数
.某个线程中的bug可能会危害进程中所有线程
.每个线程都在征用宿主进程中有限的虚拟地址空间
.在多线程应用中,需要小心使用信号
.除了数据,线程还可以共享文件描述符,信号处置,当前工作目录,以及用户ID和组ID
线程的同步
(1)保护共享变量访问:互斥量
线程的主要优势在于能够通过全局变量来共享信息,不过这种共享是有代价的。必须确保多个线程修改同一变量时,不会有其他线程也正在修改此变量,为避免线程更新时共享变量时所出现的问题,必须使用互斥量来确保同时仅有一个线程可以访问某项共享资源
(2)静态分配的互斥锁
互斥锁既可以像静态变量那样分配,也可以在运行时动态分配,互斥量属于pthread_mutex_t类型的变量,在使用之前必须对其初始化。对于静态分配的互斥量而言,可如下例所示,将PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER赋给互斥量
pthread_mutex_t = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;1
1.加锁和解锁互斥量
初始化之后,互斥量处于未锁定状态。函数pthread_mutex_lock()可以锁定某一互斥量
而函数pthread_mutex_unlock()则可以将一个互斥量解锁
#include<pthread.h>int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);//返回0成功,其他失败1234
要锁定互斥量,在调用pthread_mutex_lock()时需要指定互斥量,如果互斥量当前处于未锁定状态,则该调用将会立即返回,如果该互斥量已被其他线程锁定,那么该调用将会阻塞,直至互斥量被解锁
函数pthread_mutex_unlock()将解锁之前已遭调用线程锁定的互斥量
2.互斥量的性能
通常情况下,线程会花费更多的时间去做其他工作,对互斥量的加锁解锁相对要少的多,因此使用互斥量对大部分程序来说性能并无显着的影响
3.互斥量的死锁
当一个线程需要同时访问多个共享资源时,没个资源由不同的互斥索管理。当超过一个线程加锁同一组互斥量时,就有可能发生死锁。如下图所示
线程A
1.pthread_mutex_lock(mutex1);
2.pthread_mutex_lock(mutex2);
线程2
1.pthread_mutex_lock(mutex2);
2.pthread_mutex_lock(mutex1);
每个线程都成功的锁住一个互斥量,接着试图对以为另一线程锁定的互斥量加锁,就会一直等下去
要避免此类死锁问题,最简单的就是定义互斥量的层级关系
4. Linux线程的几种结束方式
Linux线程的几种结束方式
Linux创建线程使用
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
void *(*start_routine)(void *), void *arg)
1
2
Linux线程的几种结束方式:
调用pthread_exit(exit_code),exit_code为线程退出的状态代码。同一进程下的其他线程可以通过pthread_join(exit_code)来使用。
函数start_routine使用return返回,与调用pthread_exit()作用相同。
线程被取消pthread_cancel()。
同一进程中的其他线程调用了exit(),,或者主线程从main函数返回。
5. linux的线程同步方式有哪些
三种同步方式:1、互斥锁(mutex)、2、条件同步(cond)、3、信号量(semphore).
如果还想深入:可以参考http://blog.csdn.net/zsf8701/article/details/7844316。
6. linux系统中线程同步实现机制有哪些
LinuxThread的线程机制
LinuxThreads是目前Linux平台上使用最为广泛的线程库,由Xavier Leroy ([email protected]) 负责开发完成,并已绑定在GLIBC中发行。它所实现的就是基于核心轻量级进程的"一对一"线程模型,一个线程实体对应一个核心轻量级进程,而线程之间的 管理在核外函数库中实现。
1.线程描述数据结构及实现限制
LinuxThreads定义了一个struct _pthread_descr_struct数据结构来描述线程,并使用全局数组变量 __pthread_handles来描述和引用进程所辖线程。在__pthread_handles中的前两项,LinuxThreads定义了两个全 局的系统线程:__pthread_initial_thread和__pthread_manager_thread,并用 __pthread_main_thread表征__pthread_manager_thread的父线程(初始为 __pthread_initial_thread)。
struct _pthread_descr_struct是一个双环链表结构,__pthread_manager_thread所在的链表仅包括它 一个元素,实际上,__pthread_manager_thread是一个特殊线程,LinuxThreads仅使用了其中的errno、p_pid、 p_priority等三个域。而__pthread_main_thread所在的链则将进程中所有用户线程串在了一起。经过一系列 pthread_create()之后形成的__pthread_handles数组将如下图所示:
图2 __pthread_handles数组结构
新创建的线程将首先在__pthread_handles数组中占据一项,然后通过数据结构中的链指针连入以__pthread_main_thread为首指针的链表中。这个链表的使用在介绍线程的创建和释放的时候将提到。
LinuxThreads遵循POSIX1003.1c标准,其中对线程库的实现进行了一些范围限制,比如进程最大线程数,线程私有数据区大小等等。在 LinuxThreads的实现中,基本遵循这些限制,但也进行了一定的改动,改动的趋势是放松或者说扩大这些限制,使编程更加方便。这些限定宏主要集中 在sysdeps/unix/sysv/linux/bits/local_lim.h(不同平台使用的文件位置不同)中,包括如下几个:
每进程的私有数据key数,POSIX定义_POSIX_THREAD_KEYS_MAX为128,LinuxThreads使用 PTHREAD_KEYS_MAX,1024;私有数据释放时允许执行的操作数,LinuxThreads与POSIX一致,定义 PTHREAD_DESTRUCTOR_ITERATIONS为4;每进程的线程数,POSIX定义为64,LinuxThreads增大到1024 (PTHREAD_THREADS_MAX);线程运行栈最小空间大小,POSIX未指定,LinuxThreads使用 PTHREAD_STACK_MIN,16384(字节)。
2.管理线程
"一对一"模型的好处之一是线程的调度由核心完成了,而其他诸如线程取消、线程间的同步等工作,都是在核外线程库中完成的。在LinuxThreads 中,专门为每一个进程构造了一个管理线程,负责处理线程相关的管理工作。当进程第一次调用pthread_create()创建一个线程的时候就会创建 (__clone())并启动管理线程。
在一个进程空间内,管理线程与其他线程之间通过一对"管理管道(manager_pipe[2])"来通讯,该管道在创建管理线程之前创建,在成功启动 了管理线程之后,管理管道的读端和写端分别赋给两个全局变量__pthread_manager_reader和 __pthread_manager_request,之后,每个用户线程都通过__pthread_manager_request向管理线程发请求, 但管理线程本身并没有直接使用__pthread_manager_reader,管道的读端(manager_pipe[0])是作为__clone ()的参数之一传给管理线程的,管理线程的工作主要就是监听管道读端,并对从中取出的请求作出反应。
创建管理线程的流程如下所示:
(全局变量pthread_manager_request初值为-1)
图3 创建管理线程的流程
初始化结束后,在__pthread_manager_thread中记录了轻量级进程号以及核外分配和管理的线程id, 2*PTHREAD_THREADS_MAX+1这个数值不会与任何常规用户线程id冲突。管理线程作为pthread_create()的调用者线程的 子线程运行,而pthread_create()所创建的那个用户线程则是由管理线程来调用clone()创建,因此实际上是管理线程的子线程。(此处子 线程的概念应该当作子进程来理解。)
__pthread_manager()就是管理线程的主循环所在,在进行一系列初始化工作后,进入while(1)循环。在循环中,线程以2秒为 timeout查询(__poll())管理管道的读端。在处理请求前,检查其父线程(也就是创建manager的主线程)是否已退出,如果已退出就退出 整个进程。如果有退出的子线程需要清理,则调用pthread_reap_children()清理。
然后才是读取管道中的请求,根据请求类型执行相应操作(switch-case)。具体的请求处理,源码中比较清楚,这里就不赘述了。
3.线程栈
在LinuxThreads中,管理线程的栈和用户线程的栈是分离的,管理线程在进程堆中通过malloc()分配一个THREAD_MANAGER_STACK_SIZE字节的区域作为自己的运行栈。
用户线程的栈分配办法随着体系结构的不同而不同,主要根据两个宏定义来区分,一个是NEED_SEPARATE_REGISTER_STACK,这个属 性仅在IA64平台上使用;另一个是FLOATING_STACK宏,在i386等少数平台上使用,此时用户线程栈由系统决定具体位置并提供保护。与此同 时,用户还可以通过线程属性结构来指定使用用户自定义的栈。因篇幅所限,这里只能分析i386平台所使用的两种栈组织方式:FLOATING_STACK 方式和用户自定义方式。
在FLOATING_STACK方式下,LinuxThreads利用mmap()从内核空间中分配8MB空间(i386系统缺省的最大栈空间大小,如 果有运行限制(rlimit),则按照运行限制设置),使用mprotect()设置其中第一页为非访问区。该8M空间的功能分配如下图:
图4 栈结构示意
低地址被保护的页面用来监测栈溢出。
对于用户指定的栈,在按照指针对界后,设置线程栈顶,并计算出栈底,不做保护,正确性由用户自己保证。
不论哪种组织方式,线程描述结构总是位于栈顶紧邻堆栈的位置。
4.线程id和进程id
每个LinuxThreads线程都同时具有线程id和进程id,其中进程id就是内核所维护的进程号,而线程id则由LinuxThreads分配和维护。
7. Linux多进程和线程同步的几种方式
Linux 线程同步的三种方法
线程的最大特点是资源的共享性,但资源共享中的同步问题是多线程编程的难点。linux下提供了多种方式来处理线程同步,最常用的是互斥锁、条件变量和信号量。
一、互斥锁(mutex)
通过锁机制实现线程间的同步。
初始化锁。在Linux下,线程的互斥量数据类型是pthread_mutex_t。在使用前,要对它进行初始化。
静态分配:pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
动态分配:int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutex_attr_t *mutexattr);
加锁。对共享资源的访问,要对互斥量进行加锁,如果互斥量已经上了锁,调用线程会阻塞,直到互斥量被解锁。
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex *mutex);
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);
解锁。在完成了对共享资源的访问后,要对互斥量进行解锁。
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);
销毁锁。锁在是使用完成后,需要进行销毁以释放资源。
int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex *mutex);
[csharp] view plain
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include "iostream"
using namespace std;
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
int tmp;
void* thread(void *arg)
{
cout << "thread id is " << pthread_self() << endl;
pthread_mutex_lock(&mutex);
tmp = 12;
cout << "Now a is " << tmp << endl;
pthread_mutex_unlock(&mutex);
return NULL;
}
int main()
{
pthread_t id;
cout << "main thread id is " << pthread_self() << endl;
tmp = 3;
cout << "In main func tmp = " << tmp << endl;
if (!pthread_create(&id, NULL, thread, NULL))
{
cout << "Create thread success!" << endl;
}
else
{
cout << "Create thread failed!" << endl;
}
pthread_join(id, NULL);
pthread_mutex_destroy(&mutex);
return 0;
}
//编译:g++ -o thread testthread.cpp -lpthread
二、条件变量(cond)
互斥锁不同,条件变量是用来等待而不是用来上锁的。条件变量用来自动阻塞一个线程,直到某特殊情况发生为止。通常条件变量和互斥锁同时使用。条件变量分为两部分: 条件和变量。条件本身是由互斥量保护的。线程在改变条件状态前先要锁住互斥量。条件变量使我们可以睡眠等待某种条件出现。条件变量是利用线程间共享的全局变量进行同步的一种机制,主要包括两个动作:一个线程等待"条件变量的条件成立"而挂起;另一个线程使"条件成立"(给出条件成立信号)。条件的检测是在互斥锁的保护下进行的。如果一个条件为假,一个线程自动阻塞,并释放等待状态改变的互斥锁。如果另一个线程改变了条件,它发信号给关联的条件变量,唤醒一个或多个等待它的线程,重新获得互斥锁,重新评价条件。如果两进程共享可读写的内存,条件变量可以被用来实现这两进程间的线程同步。
初始化条件变量。
静态态初始化,pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIER;
动态初始化,int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, pthread_condattr_t *cond_attr);
等待条件成立。释放锁,同时阻塞等待条件变量为真才行。timewait()设置等待时间,仍未signal,返回ETIMEOUT(加锁保证只有一个线程wait)
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_cond_timewait(pthread_cond_t *cond,pthread_mutex *mutex,const timespec *abstime);
激活条件变量。pthread_cond_signal,pthread_cond_broadcast(激活所有等待线程)
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond); //解除所有线程的阻塞
清除条件变量。无线程等待,否则返回EBUSY
int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);
[cpp] view plain
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include "stdlib.h"
#include "unistd.h"
pthread_mutex_t mutex;
pthread_cond_t cond;
void hander(void *arg)
{
free(arg);
(void)pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
void *thread1(void *arg)
{
pthread_cleanup_push(hander, &mutex);
while(1)
{
printf("thread1 is running\n");
pthread_mutex_lock(&mutex);
pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
printf("thread1 applied the condition\n");
pthread_mutex_unlock(&mutex);
sleep(4);
}
pthread_cleanup_pop(0);
}
void *thread2(void *arg)
{
while(1)
{
printf("thread2 is running\n");
pthread_mutex_lock(&mutex);
pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
printf("thread2 applied the condition\n");
pthread_mutex_unlock(&mutex);
sleep(1);
}
}
int main()
{
pthread_t thid1,thid2;
printf("condition variable study!\n");
pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
pthread_cond_init(&cond, NULL);
pthread_create(&thid1, NULL, thread1, NULL);
pthread_create(&thid2, NULL, thread2, NULL);
sleep(1);
do
{
pthread_cond_signal(&cond);
}while(1);
sleep(20);
pthread_exit(0);
return 0;
}
[cpp] view plain
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
static pthread_mutex_t mtx = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
static pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
struct node
{
int n_number;
struct node *n_next;
}*head = NULL;
static void cleanup_handler(void *arg)
{
printf("Cleanup handler of second thread./n");
free(arg);
(void)pthread_mutex_unlock(&mtx);
}
static void *thread_func(void *arg)
{
struct node *p = NULL;
pthread_cleanup_push(cleanup_handler, p);
while (1)
{
//这个mutex主要是用来保证pthread_cond_wait的并发性
pthread_mutex_lock(&mtx);
while (head == NULL)
{
//这个while要特别说明一下,单个pthread_cond_wait功能很完善,为何
//这里要有一个while (head == NULL)呢?因为pthread_cond_wait里的线
//程可能会被意外唤醒,如果这个时候head != NULL,则不是我们想要的情况。
//这个时候,应该让线程继续进入pthread_cond_wait
// pthread_cond_wait会先解除之前的pthread_mutex_lock锁定的mtx,
//然后阻塞在等待对列里休眠,直到再次被唤醒(大多数情况下是等待的条件成立
//而被唤醒,唤醒后,该进程会先锁定先pthread_mutex_lock(&mtx);,再读取资源
//用这个流程是比较清楚的
pthread_cond_wait(&cond, &mtx);
p = head;
head = head->n_next;
printf("Got %d from front of queue/n", p->n_number);
free(p);
}
pthread_mutex_unlock(&mtx); //临界区数据操作完毕,释放互斥锁
}
pthread_cleanup_pop(0);
return 0;
}
int main(void)
{
pthread_t tid;
int i;
struct node *p;
//子线程会一直等待资源,类似生产者和消费者,但是这里的消费者可以是多个消费者,而
//不仅仅支持普通的单个消费者,这个模型虽然简单,但是很强大
pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL);
sleep(1);
for (i = 0; i < 10; i++)
{
p = (struct node*)malloc(sizeof(struct node));
p->n_number = i;
pthread_mutex_lock(&mtx); //需要操作head这个临界资源,先加锁,
p->n_next = head;
head = p;
pthread_cond_signal(&cond);
pthread_mutex_unlock(&mtx); //解锁
sleep(1);
}
printf("thread 1 wanna end the line.So cancel thread 2./n");
//关于pthread_cancel,有一点额外的说明,它是从外部终止子线程,子线程会在最近的取消点,退出
//线程,而在我们的代码里,最近的取消点肯定就是pthread_cond_wait()了。
pthread_cancel(tid);
pthread_join(tid, NULL);
printf("All done -- exiting/n");
return 0;
}
三、信号量(sem)
如同进程一样,线程也可以通过信号量来实现通信,虽然是轻量级的。信号量函数的名字都以"sem_"打头。线程使用的基本信号量函数有四个。
信号量初始化。
int sem_init (sem_t *sem , int pshared, unsigned int value);
这是对由sem指定的信号量进行初始化,设置好它的共享选项(linux 只支持为0,即表示它是当前进程的局部信号量),然后给它一个初始值VALUE。
等待信号量。给信号量减1,然后等待直到信号量的值大于0。
int sem_wait(sem_t *sem);
释放信号量。信号量值加1。并通知其他等待线程。
int sem_post(sem_t *sem);
销毁信号量。我们用完信号量后都它进行清理。归还占有的一切资源。
int sem_destroy(sem_t *sem);
[cpp] view plain
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <errno.h>
#define return_if_fail(p) if((p) == 0){printf ("[%s]:func error!/n", __func__);return;}
typedef struct _PrivInfo
{
sem_t s1;
sem_t s2;
time_t end_time;
}PrivInfo;
static void info_init (PrivInfo* thiz);
static void info_destroy (PrivInfo* thiz);
static void* pthread_func_1 (PrivInfo* thiz);
static void* pthread_func_2 (PrivInfo* thiz);
int main (int argc, char** argv)
{
pthread_t pt_1 = 0;
pthread_t pt_2 = 0;
int ret = 0;
PrivInfo* thiz = NULL;
thiz = (PrivInfo* )malloc (sizeof (PrivInfo));
if (thiz == NULL)
{
printf ("[%s]: Failed to malloc priv./n");
return -1;
}
info_init (thiz);
ret = pthread_create (&pt_1, NULL, (void*)pthread_func_1, thiz);
if (ret != 0)
{
perror ("pthread_1_create:");
}
ret = pthread_create (&pt_2, NULL, (void*)pthread_func_2, thiz);
if (ret != 0)
{
perror ("pthread_2_create:");
}
pthread_join (pt_1, NULL);
pthread_join (pt_2, NULL);
info_destroy (thiz);
return 0;
}
static void info_init (PrivInfo* thiz)
{
return_if_fail (thiz != NULL);
thiz->end_time = time(NULL) + 10;
sem_init (&thiz->s1, 0, 1);
sem_init (&thiz->s2, 0, 0);
return;
}
static void info_destroy (PrivInfo* thiz)
{
return_if_fail (thiz != NULL);
sem_destroy (&thiz->s1);
sem_destroy (&thiz->s2);
free (thiz);
thiz = NULL;
return;
}
static void* pthread_func_1 (PrivInfo* thiz)
{
return_if_fail(thiz != NULL);
while (time(NULL) < thiz->end_time)
{
sem_wait (&thiz->s2);
printf ("pthread1: pthread1 get the lock./n");
sem_post (&thiz->s1);
printf ("pthread1: pthread1 unlock/n");
sleep (1);
}
return;
}
static void* pthread_func_2 (PrivInfo* thiz)
{
return_if_fail (thiz != NULL);
while (time (NULL) < thiz->end_time)
{
sem_wait (&thiz->s1);
printf ("pthread2: pthread2 get the unlock./n");
sem_post (&thiz->s2);
printf ("pthread2: pthread2 unlock./n");
sleep (1);
}
return;
}
8. 如何在Linux中查看进程的多线程
方法/步骤
问题: 我的程序在其内部创建并执行了多个线程,我怎样才能在该程序创建线程后监控其中单个线程?我想要看到带有它们名称的单个线程详细情况(如,CPU/内存使用率)。
线程是现代操作系统上进行并行执行的一个流行的编程方面的抽象概念。当一个程序内有多个线程被叉分出用以执行多个流时,这些线程就会在它们之间共享 特定的资源(如,内存地址空间、打开的文件),以使叉分开销最小化,并避免大量高成本的IPC(进程间通信)通道。这些功能让线程在并发执行时成为一个高 效的机制。
在Linux中,程序中创建的线程(也称为轻量级进程,LWP)会具有和程序的PID相同的“线程组ID”。然后,各个线程会获得其自身的线程 ID(TID)。对于Linux内核调度器而言,线程不过是恰好共享特定资源的标准的进程而已。经典的命令行工具,如ps或top,都可以用来显示线程级 别的信息,只是默认情况下它们显示进程级别的信息。
这里提供了在Linux上显示某个进程的线程的几种方式。
方法一:PS
在ps命令中,“-T”选项可以开启线程查看。下面的命令列出了由进程号为<pid>的进程创建的所有线程。
1.$ ps -T -p <pid>
“SID”栏表示线程ID,而“CMD”栏则显示了线程名称。
方法二: Top
top命令可以实时显示各个线程情况。要在top输出中开启线程查看,请调用top命令的“-H”选项,该选项会列出所有Linux线程。在top运行时,你也可以通过按“H”键将线程查看模式切换为开或关。
1.$ top -H
要让top输出某个特定进程<pid>并检查该进程内运行的线程状况:
$ top -H -p <pid>
方法三: Htop
一个对用户更加友好的方式是,通过htop查看单个进程的线程,它是一个基于ncurses的交互进程查看器。该程序允许你在树状视图中监控单个独立线程。
要在htop中启用线程查看,请开启htop,然后按<F2>来进入htop的设置菜单。选择“设置”栏下面的“显示选项”,然后开启“树状视图”和“显示自定义线程名”选项。按<F10>退出设置。
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现在,你就会看到下面这样单个进程的线程视图。
9. linux操作系统多进程和多线程的区别
进程:运行中的程序,-->执行过程称之为进程。
线程:线程是轻量级的进程,是进程中的一条执行序列,一个进程至少有一条线程。
多线程优点:①无需跨进程边界;②程序逻辑和控制方式简单;③所有线程可以直接共享内存和变量;④线程方式消耗的总资源比进程少。
多进程优点:①每个进程相互独立,不影响主程序的稳定性,子进程崩溃没关系;②通过增加CPU就可以容易扩充性能;③可以尽量减少线程加锁/解锁的影响,极大提高性能。
多线程缺点:①每条线程与主程序共用地址空间,大小受限;②线程之间的同步和加锁比较麻烦;③一个线程的崩溃可能影响到整个程序的稳定性;④到达一定的线程数之后,即使在增加CPU也无法提高性能。
多进程缺点:①逻辑控制复杂,需要和主程序交互;②需要跨进程边界,如果有大数据传输,不适合;③多进程调度开销比较大。
Linux系统中多进程和多线程的区别是什么?
1、多进程中数据共享复杂、同步简单;而多线程中数据共享简单、同步复杂。
2、多进程占用内存多、切换复杂、速度慢、CPU利用率低;而多线程占用内存少、切换简单、CPU利用率高。
3、多进程的编程简单、调试简单;而多线程的编程复杂、调试复杂。
10. linux里面,进程与线程到底有什么本质的区别
线程:是进程中执行的一条路径,是系统调度的最小单位。
进程:是正在运行的程序,是系统分配资源的最小单位。
线程与进程关系
1.一个进程可以有多个线程,一个线程只能属于一个进程。
2.同一个进程下的所有线程共享该进程下的所有资源。
3.真正在处理机上运行的是线程,不是进程,线程是进程内的一个执行单元,是进程内的可调度实体。
Linux线程与进程区别
进程:
优点:多进程可以同时利用多个CPU,能够同时进行多个操作。
缺点:耗费资源(创建一个进程重新开辟内存空间)。
进程不是越多越好,一般进程个数等于cpu个数。
线程:
优点:共享内存,尤其是进行IO操作(网络、磁盘)的时候(IO操作很少用cpu),可以使用多线程执行并发操作。
缺点:抢占资源。