深入Linux轻量级进程管理:线程创建、线程ID解析与进程地址空间页表探究

🍑个人主页:Jupiter.
🚀 所属专栏:Linux从入门到进阶
欢迎大家点赞收藏评论😊

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

目录

  • `🚲Linux线程控制`
    • `🐏POSIX线程库`
    • `🐕创建线程`
      • `🐟指令查看轻量级进程`
          • `指令:ps -aL`
    • `🐒线程ID及进程地址空间布局`
            • *pthread_t 到底是什么类型呢?*
      • `🦔__thread与线程的局部存储`


🚲Linux线程控制

🐏POSIX线程库

在Linux中,没有线程的概念,只有轻量级进程的概念,所以Linux系统只提供了轻量级进程的系统调用,没有线程相关的系统调用,但是用户不知道轻量级进程的概念,只知道线程和进程,所以Linux将轻量级进程的系统调用进行封装,转成线程相关的接口语义提供给用户,就形成了pthread库

  • 与线程有关的函数构成了一个完整的系列,绝大多数函数的名字都是以“pthread_”开头的。
  • 要使用这些函数库,要通过引入头文<pthread.h>
  • 链接这些线程函数库时要使用编译器命令“-lpthread”选项。

🐕创建线程

  • 功能:创建一个新的线程

  • 原型
    int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine)(void*), void *arg);

  • 参数

    • thread:返回线程ID
    • attr:设置线程的属性,attr为NULL表示使用默认属性
    • start_routine:是个函数地址,线程启动后要执行的函数
    • arg:传给线程启动函数的参数(可以是对象等等)
    • 返回值:成功返回0;失败返回错误码
  • 错误检查:

    • 传统的一些函数是,成功返回0,失败返回-1,并且对全局变量errno赋值以指示错误。
    • pthreads函数出错时不会设置全局变量errno(而大部分其他POSIX函数会这样做)。而是将错误代码通过返回值返回pthreads同样也提供了线程内的errno变量,以支持其它使用errno的代码。对于pthreads函数的错误,建议通过返回值判定,因为读取返回值要比读取线程内的errno变量的开销更小。

注意:新线程和主线程谁先运行?这是未知的。

示例代码:

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>void *routine(void *name)
{std::cout << "i am new thread,name:" << (char *)name << std::endl;sleep(1);return nullptr;
}
int main()
{pthread_t tid;pthread_create(&tid, nullptr, routine, (void *)("thread-1"));while (true){std::cout << "i am process,pid:" << getpid() << std::endl;sleep(1);}return 0;
}

运行结果:

🐟指令查看轻量级进程

指令:ps -aL

根据上面的结果可知:他们的pid一样,所以属于同一个进程,而且可知:OS在进行调度的时候,用的是LWP进行调度的。(因为pid可能一样,不能唯一性标识)

🐒线程ID及进程地址空间布局

  • pthread_ create函数会产生一个线程ID,存放在第一个参数指向的地址中。

  • 前面讲的线程ID属于进程调度的范畴。因为线程是轻量级进程是操作系统调度器的最小单位,所以需要一个数值来唯一表示该线程。

  • pthread_ create函数第一个参数指向一个虚拟内存单元,该内存单元的地址即为新创建线程的线程ID,属于NPTL线程库的范畴。线程库的后续操作,就是根据该线程ID来操作线程的。

线程库NPTL提供了pthread_ self函数,可以获得线程自身的ID

  • pthread_t pthread_self(void);
pthread_t 到底是什么类型呢?
  • 取决于实现。对于Linux目前实现的NPTL实现而言,pthread_t类型的线程ID本质就是一个进程地址空间上的一个地址

  • 线程的管理库维护,即描述线程的结构体与管理线程的数据结构(类似于数组)就在库里面的,其中pthread_t tid即是描述tid线程结构体的起始地址

  • 线程的栈与局部存储是在库中维护的。虽然栈是线程独立的,但是其他线程也是可以访问的。

示例代码:

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
std::string ToHex(pthread_t tid)   //将id转换为十六进制
{char buff[64];snprintf(buff, 64, "0x%lx", tid);return buff;
}void *routine(void *name)
{while (true){sleep(1);std::cout << "i am new thread,name:" << (char *)name << "  my tid is :" << ToHex(pthread_self()) << std::endl;}return nullptr;
}
int main()
{pthread_t tid;pthread_create(&tid, nullptr, routine, (void *)("thread-1"));while (true){std::cout << "i am process,pid:" << getpid() << "  new thread id:" << ToHex(tid) << std::endl;sleep(1);}return 0;
}

运行结果:
在这里插入图片描述

🦔__thread与线程的局部存储

  • __thread 是 C 和 C++ 中用于声明线程局部存储的一个关键字(或属性,具体取决于编译器和平台)。它告诉编译器或链接器,被 __thread 修饰的变量是每个线程私有的,即每个线程都有该变量的一个独立实例,这些实例之间互不影响。如:__thread int tls_variable = 0; 一般对于全局变量使用。
    示例代码:
#include <pthread.h>  
#include <stdio.h>  // 声明一个线程局部变量  
__thread int tls_variable = 0;  void* thread_function(void* arg) 
{  tls_variable = (int)arg; // 每个线程都会修改它自己的 tls_variable 副本  printf("Thread %ld has tls_variable = %d\n", (long)pthread_self(), tls_variable);  return NULL;  
}  int main() {  pthread_t threads[2];  // 创建两个线程,每个线程将接收到一个不同的参数  pthread_create(&threads[0], NULL, thread_function, (void*)1);  pthread_create(&threads[1], NULL, thread_function, (void*)2);  // 等待两个线程完成  pthread_join(threads[0], NULL);  pthread_join(threads[1], NULL);  return 0;  
}

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.rhkb.cn/news/417771.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

java框架第五课(终极版本)SpringBoot

一.关于SpringBoot (1)回忆Spring 传统的Spring由Spring 框架(ioc,aop)加mybatis加Springweb组成&#xff0c;虽然相比原生的java程序Spring框架帮我们大大减少了代码量&#xff0c;减少了冗余&#xff0c;提高了开发效率但是由于Spring框架下的配置和相关的jar包依赖过多&am…

Denodo 连续 4 年获评 Gartner® 数据集成工具魔力象限™ 领导者

Gartner 在其 2023 年数据集成工具魔力象限中连续第四年将 Denodo 评为“领导者”。 Gartner 表示&#xff1a;“由于对数据编织架构、数据产品交付以及支持生成式 AI 的集成数据的需求即将到来&#xff0c;数据集成工具市场正在蓬勃发展。数据和分析领导者应该利用这项研究来…

RabbitMQ 基础架构流程 数据隔离 创建用户

介绍 publisher&#xff1a;消息发送者-exchange&#xff1a;交换机&#xff0c;复制路由的消息-queue&#xff1a;队列&#xff0c;存储消息consumer&#xff1a;消息的消费者 工作流程 publisher消息发送者 -> exchange 交换机 -> queue 队列 -> consumer 消息的消…

基于STM32的多功能车位锁设计

本设计基于STM32的多功能车位锁&#xff0c;该系统主要包括&#xff1a;测距模块、光强采集模块、主控芯片模块、显示模块、摄像模组等。系统以STM32单片机作为主控芯片用来对系统中的外设进行控制并且对传输过来的数据进行处理。通过K210模块来实现图像识别的功能检测车牌是否…

加码产品创新、革新搜索体验 夸克登顶“AI产品榜”月榜

随着人工智能应用到生活中的方方面面&#xff0c;AI生产力工具实现了快速爆发。日前&#xff0c;AI新榜发布8月“AI产品榜”&#xff0c;阿里巴巴旗下夸克凭借一系列产品创新和大模型能力跃升占据首位。在升级App端“超级搜索框”、推出PC端“系统级全场景AI”后&#xff0c;夸…

三文带你轻松上手鸿蒙的AI语音01-实时语音识别

三文带你轻松上手鸿蒙的AI语音01-实时语音识别 前言 HarmonyOSNext中集成了强大的AI功能。Core Speech Kit&#xff08;基础语音服务&#xff09;是它提供的众多AI功能中的一种。 Core Speech Kit&#xff08;基础语音服务&#xff09;集成了语音类基础AI能力&#xff0c;包…

Redis - 主从复制

文章目录 目录 文章目录 前言 1. 配置 建立复制 断开复制 传输延时 2. 主从拓扑结构 一主一从 一主多从 树状 三. 原理 数据同步 psync replicationid/replid(复制id) master_replid 和 master_replid2 offset (偏移量) psync 运行流程 全量复制 部分复制 …

echarts多个环形图

echarts图表集 var dataValue [{name:今日待分配方量,value:49}, {name:今日已分配方量,value:602}, {name:今日完成方量,value:1037}]var piedata1 [{name: 1#拌和机,value: 20},{name: 2#拌和机,value: 22},{name: 3#拌和机 ,value: 17},{name: 4#拌和机,value: 18},{name…

基于“SRP模型+”多技术融合在生态环境脆弱性评价模型构建、时空格局演变分析与RSEI 指数的生态质量评价及拓展应用

近年来&#xff0c;国内外学者在生态系统的敏感性、适应能力和潜在影响等方面开展了大量的生态脆弱性研究&#xff0c;他们普遍将生态脆弱性概念与农牧交错带、喀斯特地区、黄土高原区、流域、城市等相结合&#xff0c;评价不同类型研究区的生态脆弱特征&#xff0c;其研究内容…

【JAVA基础】StringUtils.isEmpty、StringUtils.isBlank()、Objects.isNull()三者区别

&#x1f4dd;个人主页&#x1f339;&#xff1a;个人主页 ⏩收录专栏⏪&#xff1a;日常经验 &#x1f339;&#x1f339;期待您的关注 &#x1f339;&#x1f339;&#xff0c;让我们共同进步&#xff01; 总是区分不清楚这几个的差别&#xff1a;我们来直接验证一下&#…

活动系统开发之采用设计模式与非设计模式的区别-数据库设计及代码设计

1、数据库ER图 2、应用框架选用 PHP语言对应的thinkphp6.1应用框架 3、功能代码设计(后端) a、父类Base.php i&#xff1a;控制登录&#xff0c;只能登录后管理员才能操作&#xff1b; ii&#xff1a;控制按钮权限&#xff0c;管理员不仅要登录&#xff0c;且必须要有对应菜单…

【操作系统】进程同步之共享内存

进程的线程共享进程资源&#xff0c;而进程共享计算机资源。 在某种程度上&#xff0c;多进程是共享物理内存的。 由于操作系统的进程管理&#xff0c;不同的进程有自己独立的内存空间&#xff0c;互不干扰。 但是共享内存可以打破这个限制。 共享内存允许不相关的进程访问同…

Linux云计算学习笔记11 (计划任务)

一.基本概念 在Linux操作系统中&#xff0c;除了用户即时执行的命令操作以外&#xff0c;还可以配置在指定的时间、指定的日期执行预先计划好的系统管理任务&#xff08;如定期备份、定期采集监测数据&#xff09;。试想一下&#xff0c;如果系统要求在业务不那么繁忙的半夜进行…

【2024数学建模国赛赛题思路】C题第四套思路已出丨仅供参考

问题一思路分析 假定各种农作物未来的预期销售量、种植成本、亩产量和销售价格相对于2023年保持稳定&#xff0c;每季种植的农作物在当季销售。如果某种作物每季的总产量超过相应的预期销售量&#xff0c;超过部分不能正常销售。请针对以下两种情况&#xff0c;分别给出该乡村…

免费申请aws一年免费服务器使用教程

由于近期要测试一个公网项目&#xff0c;对比之下&#xff0c;选择了aws服务器&#xff0c;免费使用一年。 准备&#xff1a;一个visa信用卡即可&#xff0c;需要一个外网邮箱&#xff08;我这边使用的hotmail&#xff09; 注册的步骤不再赘述&#xff0c;切记几个点&#xff0…

景联文科技:专业图像采集服务,助力智能图像分析

景联文科技是专业数据服务公司&#xff0c;致力于为人工智能企业提供从数据采集、清洗到标注的全流程解决方案。协助客户解决AI开发过程中数据处理环节的关键问题&#xff0c;助力企业实现智能化转型。 1.多样化的图像采集服务 景联文科技提供多样化的图像采集服务&#xff0c…

udp网络通信 socket

套接字是实现进程间通信的编程。IP可以标定主机在全网的唯一性&#xff0c;端口可以标定进程在主机的唯一性&#xff0c;那么socket通过IP端口号就可以让两个在全网唯一标定的进程进行通信。 套接字有三种&#xff1a; 域间套接字&#xff1a;实现主机内部的进程通信的编程 …

Kettle发送邮件功能如何配置以实现自动化?

kettle发送邮件如何设置&#xff1f;Kettle配置发送邮件的方法&#xff1f; Kettle发送邮件功能能够帮助用户在数据处理过程中自动发送电子邮件&#xff0c;极大地提高了工作效率。AokSend将详细介绍如何配置Kettle发送邮件功能&#xff0c;以实现自动化操作。 Kettle发送邮件…

C++笔记19•数据结构:红黑树(RBTree)•

红黑树 1.简介&#xff1a; 红黑树&#xff0c;是一种二叉搜索树&#xff0c;但在每个结点上增加一个存储位表示结点的颜色&#xff0c;可以是Red或 Black。 通过对任何一条从根到叶子的路径上各个结点着色方式的限制&#xff0c;红黑树确保没有一条路 径会比其他路径长出俩倍…

使用百度飞桨PaddleOCR进行OCR识别

1、代码及文档 代码&#xff1a;https://github.com/PaddlePaddle/PaddleOCR?tabreadme-ov-file 介绍文档&#xff1a;https://paddlepaddle.github.io/PaddleOCR/ppocr/overview.html 2、依赖安装 在使用过程中需要安装库&#xff0c;可以依据代码运行过程中的提示安装。…