線程概念

什么是線程

在一個程序里的一個執行路線就叫做線程（thread）。

更準確的定義是：線程是“一個進程內部的控制序列” 一切進程至少都有一個執行線程

線程在進程內部運行，本質是在進程地址空間內運行

在Linux系統中，在CPU眼中，看到的PCB都要比傳統的進程更加輕量化

透過進程虛擬地址空間，可以看到進程的大部分資源，將進程資源合理分配給每個執行流，就形成了線程 執行流

LWP：light weight process 輕量級進程

進程：獨立地址空間，擁有 PCB

線程：也有 PCB，但沒有獨立的地址空間(共享) 區別：在于是否共享地址空間。
獨居(進程)；合租(線程)。
Linux 下：
線程：最小的執行單位
進程：最小分配資源單位，可看成是只有一個線程的進程。

一個進程創建多少個線程，他們都共用一塊地址空間，但是線程越多，占用cpu越多，也就是cpu分的時間片越多，效率越高。因為線程是最小的執行單位，要被執行，必須要用cpu。

Linux內核線程實現原理

類 Unix 系統中，早期是沒有“線程”概念的，80 年代才引入，借助進程機制實現出了線程的概念。因此在這 類系統中，進程和線程關系密切。

輕量級進程(light-weightprocess)，也有 PCB，創建線程使用的底層函數和進程一樣，都是 clone

從內核里看進程和線程是一樣的，都有各自不同的 PCB，但是 PCB 中指向內存資源的三級頁表是相同的

進程可以蛻變成線程

線程可看做寄存器和棧的集合

在 linux 下，線程最是小的執行單位；進程是最小的分配資源單位

線程1和線程2程序內部執行的函數不會一樣，所以對應的棧不一樣。

Linux操作系統中cpu劃分時間輪片的依據

查看 LWP 號：ps –Lf pid** 查看指定線程的 lwp 號。不是線程ID**

注意

對于進程來說，相同的地址(同一個虛擬地址)在不同的進程中，反復使用而不沖突。原因是他們雖虛擬地址一樣，

進程的頁目錄、頁表、物理頁面各不相同。相同的虛擬地址，映射到不同的物理頁面內存單元，最終訪問不同的物理頁 面。

線程不同。兩個線程具有各自獨立的 PCB，但共享同一個頁目錄，也就共享同一個頁表和物理頁面。所以 兩個 PCB 共享一個地址空間。 實際上，無論是創建進程的 fork，還是創建線程的 pthread_create，底層實現都是調用同一個內核函數 clone。
如果復制對方的地址空間，那么就產出一個“進程”；如果共享對方的地址空間，就產生一個“線程”。

因此：Linux 內核是不區分進程和線程的。只在用戶層面上進行區分。所以，線程所有操作函數 pthread_ 是 庫函數，而非系統調用。*

線程共享資源

文件描述符表

每種信號的處理方式

當前工作目錄

用戶 ID 和組 ID

內存地址空間 (.text/.data/.bss/heap/共享庫)沒有stack

線程非共享資源

線程 id

處理器現場和棧指針(內核棧)

獨立的棧空間(用戶空間棧)

errno 變量

信號屏蔽字

調度優先級

線程優、缺點

優點：

提高程序并發性

開銷小

數據通信、共享數據方便

創建一個新線程的代價要比創建一個新進程小得多

與進程之間的切換相比，線程之間的切換需要操作系統做的工作要少很多

線程占用的資源要比進程少很多

能充分利用多處理器的可并行數量

在等待慢速I/O操作結束的同時，程序可執行其他的計算任務

計算密集型應用，為了能在多處理器系統上運行，將計算分解到多個線程中實現

I/O密集型應用，為了提高性能，將I/O操作重疊。線程可以同時等待不同的I/O操作。

缺點：

庫函數，不穩定 ，進程中時庫函數

調試、編寫困難、gdb 不支持

對信號支持不好 優點相對突出，缺點均不是硬傷。

線程間缺乏訪問控制，編碼難度更高

線程健壯性更低
Linux 下由于實現方法導致進程、線程差別不是很大。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Linux系统编程----12（线程概念，Linux线程实现原理，栈中ebp指针和ebp指针，线程的优缺点和共享资源）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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