linux_线程概念-内核线程实现原理-线程共享资源-线程优缺点

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今天开始分享线程了,线程是编程中一个重要的知识点,需要好好学,重点学,接下来就让我们一起来看看线程到底是什么吧:

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1.什么是线程

LWP:light weight process 轻量级的进程,本质仍是进程(在Linux环境下)

进程:独立地址空间,拥有PCB

线程:也有PCB,但没有独立的地址空间(共享)

区别:在于是否共享地址空间。

Linux下:

线程:最小的执行单位

进程:最小分配资源单位,可看成是只有一个线程的进程。



2.Linux内核线程实现原理

1、轻量级进程(light-weight process),也有PCB,创建线程使用的底层函数和进程一样,都是clone
2、从内核里看进程和线程是一样的,都有各自不同的PCB,但是PCB中指向内存资源的三级页表是相同的
3、进程可以蜕变成线程
4、线程可看做寄存器和栈的集合
5、在linux下,线程最是小的执行单位;进程是最小的分配资源单位

查看LWP号:

ps –Lf pid

查看指定线程的lwp号。(LWP:线程号)

对于进程来说,相同的地址(同一个虚拟地址)在不同的进程中,反复使用而不冲突。原因是他们虽虚拟址一样,但,页目录、页表、物理页面各不相同。相同的虚拟址,映射到不同的物理页面内存单元,最终访问不同的物理页面。

线程却不同,两个线程具有各自独立的PCB,但共享同一个页目录,也就共享同一个页表和物理页面。所以两个PCB共享一个地址空间。

实际上,无论是创建进程的fork,还是创建线程的

pthread_create

,底层实现都是调用同一个内核函数

clone



如果复制对方的地址空间,那么就产出一个“进程”;如果共享对方的地址空间,就产生一个“线程”。

因此:Linux内核是不区分进程和线程的。只在用户层面上进行区分。所以,线程所有操作函数

pthread_

* 是库函数,而非系统调用。



3.线程共享资源

1、文件描述符表
2、每种信号的处理方式
3、当前工作目录
4、用户ID和组ID
5、内存地址空间 (.text/.data/.bss/heap/共享库)



4.线程非共享资源

1、线程id
2、处理器现场和栈指针(内核栈)
3、独立的栈空间(用户空间栈)
4、errno变量
5、信号屏蔽字
6、调度优先级



5.线程优、缺点


优点:


1、提高程序并发性

2、开销小

3、数据通信、共享数据方便


缺点:


1、库函数,不稳定

2、调试、编写困难、gdb不支持

3、对信号支持不好

优点相对突出,缺点均不是硬伤。Linux下根据实现方法来看,进程和线程差别不是很大。

以上就是本次的分享了,希望对大家有所帮助,欢迎关注博主一起学习更多的新知识!



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