linux學習筆記之線程

線程同步機制：http://www.cnblogs.com/zheng39562/p/4270019.html

 

1、基礎知識

1：基礎知識。

　　1，線程須要的信息有：線程ID，寄存器，棧，調度優先級和策略，信號屏蔽字，errno變量和線程私有數據。

　　2，進程的全部信息對全部線程都是共享的。

　　3，是否支持有多線程有如下兩種方式測試：

　　　　1）編譯時肯定：#ifdef _POSIX_THREADS

　　　　2）運行時肯定：sysconf函數調用 _SC_THREADS 經常使用。

　　4，線程ID。

　　　　1）一個進程中，線程ID具備惟一性。線程ID依賴與進程後，纔有意義。

　　　　2）線程ID表示類型：pthread_t類型

　　5，變量增量操做的步驟：

　　　　1）變量值從 內存單元 讀入 寄存器。

　　　　2）寄存器中對變量進行修改。

　　　　3）將變量值 寫回 內存單元

　　　　4）因此，多個線程試圖同時修改同一變量時，須要同步。

　　6，進程資源和線程的關係：

　　　　1）每一個線程都有本身的信號屏蔽字。但，信號處理是全部線程共享的。因此，線程對信號的處理會影響全部線程。

　　　　2）鬧鐘定時是進程資源。全部線程共享使用。

　　　　3）pread / pwrite 函數在多線程讀寫比較適用。由於其能夠保存多個線程的讀寫偏移量，從而保證不會被覆蓋。

2：線程建立和終止。

　　1，線程建立。

　　　　1）並不能肯定哪一個線程先運行（和子進程建立相似）。

　　　　2）建立函數create失敗後，一般會返回錯誤碼。

　　2，線程終止。

　　　　1）任意線程調用 exit, _Exit, _exit函數都會使進程終止。（因此不可使用此方式終止單個線程）

　　　　2）從啓動例程返回。返回值時線程退出碼。

　　　　3）能夠被同進程中的其餘線程取消。

　　　　4）線程調用pthread_exit函數。

3：線程的數據和安全

　　1，線程安全：一個函數在相同時間點能夠被多個線程安全地調用。

　　　　1）當一個函數是可重入時，那就是線程安全的。

　　　　2）異步信號安全。

 

　　2，可重入函數。

 

　　　　1）當處理信號中斷時，部分函數可能更改信息，致使中斷處理結束後，沒法正確的從中斷點繼續執行程序（信息錯位）。

 

　　　　2）可重入函數保證再中斷期間調用這些函數，不會致使信息錯位。

 

　　　　3）可重入函數又被稱爲異步信號安全的函數。

 

　　3，線程私有數據：具體操做見函數。

5：進程和線程功能/函數對應表

進程原語	線程原語	描述
fork	pthread_create	建立新的控制流
exit	pthread_exit	從先有控制流中退出
waitpid	pthread_join	從控制流中獲得退出狀態
atexit	pthread_cancel_push	註冊在退出控制流時的調用的函數
getpid	pthread_self	獲取控制流的ID
abort	pthread_cancel	請求控制流的非正常退出。

 

 

2、相關函數。

1：線程操做函數。

1 比較線程ID大小。
　　int pthread_equal( pthread_t tid1, pthread_t tid2 )
2 獲取自身線程ID。
　　pthread_t pthread_self( void );
3 建立線程。
　　int pthread_create( pthread_t *restrict tidp, const pthread_attr_t *restrict attr, void *(*start_rtn)(void *), void *restrict arg);
　　// 1 參數arg用於定製各類不一樣的線程屬性
4 線程終止。 　　
　　void pthread_exit( void *rval_ptr ); 
5 得到線程退出狀態。 　　
　　int pthread_join( pthread_t thread, void **rval_ptr ); 　　
　　// 1 參數rval_ptr包含返回碼。 
6 取消其餘線程（同進程中使用） 　　
　　int pthread_cancel( pthread_t tid ); 　　
　　// 1 僅僅提出請求。並不強制終止。 
7 線程清理處理程序(相似進程的atexit)。 　　
　　void pthread_cleanup_push( void (*rtn)(void *), void *arg); 　　
　　void pthread_cleanup_pop( int execute ); 　　
　　// 1 參數execute=0時，清理函數將不被調用。 　　
　　// 2 每次調用pop函數時，都出刪除上一個push的清理程序。 　　
　　// 3 這些函數被實現爲宏。須要注意{}等匹配。 　　
　　// 4 清理程序的註冊和執行順序相反。 
8 分離線程。 　　
　　int pthread_detach( pthread_t tid );
9 清除子進程的鎖
　　int pthread_atfork( void (*prepare)(void), void (*parent)(void), void (*child)(void) ); 　　
　　// 1 註冊和執行順序相反。
10 上述函數中。部分無類型指針，能夠傳遞的值有不少，甚至能夠時一個結構體。

 

 

2，線程屬性 相關函數。

1 線程屬性 初始化 和 類析構函數
　　int pthread_attr_init（ pthread_attr_t *attr );
　　int pthread_attr_destroy( pthread_attr_t *attr );
2 獲取/設置 分離狀態。
　　int pthread_attr_getdetachstats( const pthread_attr_t *restrict attr, int *detachstate );
　　int pthread_attr_setdetachstats( pthread_attr_t *attr, int *detachstate );
　　// 1 參數detachstate只有兩個值：PTHREAD_CREATE_ DETACHED/JOINABLE.
3 獲取/設置 線程棧屬性 stackaddr。
　　int pthread_attr_getstack( const pthread_attr_t *restrict attr, void **restrict stackaddr, size_t *restrict stacksize );
　　int pthread_attr_setstack( pthread_attr_t *attr, void *stackaddr, size_t stacksize );
　　// 1 stackaddr線程屬性定義爲棧的最低內存地址。是起始位置，仍是結尾位置取決於棧的發展方向。一般是結尾（棧由高向低）
4 獲取/設置 棧大小屬性 stacksize。
　　int pthread_attr_getstacksize( const pthread_attr_t *restrict attr, size_t *restrict stacksize );
　　int pthread_attr_setstacksize( pthread_attr_t *attr, size_t stacksize );
5 獲取/設置 線程棧末尾緩衝區大小 guardsize。
　　int pthread_attr_getguardsize( const pthread_attr_t *restrict attr, size_t *restrict guardsize );
　　int pthread_attr_setguardsize( pthread_attr_t *attr, size_t guardsize );

 

3：線程私有數據。

1 建立一個鍵
　　int pthread_key_create( pthread_key_t *keyp, void (*destructor)(void *));
　　// 1 能夠指定一個析構函數（第二個參數）
　　// 2 每一個線程的鍵的獨立的：即相同的KEY在不一樣線程中表示不一樣的數據。
2 取消一個鍵和特定線程的關聯。
　　int pthread_key_delete( pthread_key_t key );
　　// 1 不激活關聯的析構函數。
3 使一個鍵只被調用一次：使不一樣線程擁有不一樣的鍵。
　　int pthread_once( pthread_once_t *initflag, void (*initfn)(void));
4 獲取/設置 鍵內數據。
　　void *pthread_getspecific( pthread_key_t key );
　　int pthread_setspecific( pthread_key_t key , const void *value );

 

4：特殊線程屬性：可取消狀態 和 可取消類型。

1 設置 可取消狀態
　　int pthread_setcancelstate( int state, int *oldstate );
　　// 1 取消狀態有兩種： PTHREAD_CANCEL_ ENABLE/DISABLE 
2 設置 本身的取消點。
　　void pthread_testcancel( void );
　　// 1 取消狀態做用：取消請求發出後，會在下一個取消點進行取消操做（我的理解退出線程）。
3 修改取消類型。
　　int pthread_setcanceltype( int type, int *oldtype )

 

 

5：線程和信號

1 線程阻止信號發送
　　int pthread_sigmask( int how, const sigset_t *restrict set, sigset_t *restrict oset );
2 等待信號。
　　int sigwait( const sigset_t *restrict set, int *restrict signop );
　　// 1 參數set指定線程等待的信號集。
　　// 2 參數signop 包含發送信號的數量。
　　// 3 在使用函數前，必須先阻塞它等待的信號。（參數一）
　　// 4 函數在執行時，會取消信號集的阻塞狀態。
3 發送信號給線程。
　　int pthread_kill( pthread_t thread, int signo );
　　// 1 參數signo傳遞0，能夠檢查線程是否存在

 

 3、