嵌入式Linux并发程序设计，线程，线程概念、特点、共享/私有资源，创建线程pthread_create()/回收线程pthread_join()/结束线程pthread_exit()

1，线程概念

进程	线程
·进程有独立的地址空间 ·Linux为每个进程创建task_struct（在内核中创建任务结构体） ·每个进程都参与内核调度，互不影响	·进程在切换时系统开销大（进程执行的时候有时间片,时间片用完了，或进入等待态了，内核就需要去调度，系统要刷新cache和tlb(页表)） ·很多操作系统引入了轻量级进程LWP（即线程） ·同一进程中的线程共享相同地址空间 ·Linux不区分进程（独占地址空间）、线程（共享相同地址空间），（系统都认为这是一个任务，都会创建task_struct）

2，线程特点

1. 通常线程指的是共享相同地址空间的多个任务
2. 使用多线程的好处
   ·大大提高了任务切换的效率
   ·避免了额外的TLB & cache的刷新

3，线程共享资源–私有资源

1. 一个进程中的多个线程共享以下资源
   ·可执行的指令
   ·静态数据
   ·进程中打开的文件描述符
   ·当前工作目录
   ·用户ID
   ·用户组ID

2. 每个线程私有的资源包括
   ·线程ID (TID)
   ·PC(程序计数器)和相关寄存器
   ·堆栈
   ·错误号 (errno)
   ·优先级
   ·执行状态和属性

4，Linux线程库–pthread线程库中提供了如下基本操作

a，创建线程pthread_create()

#include <pthread.h>
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*routine)(void *), void *arg);

1. 成功返回0，失败时返回错误码
2. thread 线程对象
3. attr 线程属性，NULL代表默认属性
4. routine 线程执行的函数
5. arg 传递给routine的参数，不需要旳时候传NULL

b，回收线程pthread_join()

#include <pthread.h>
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);

1. 成功返回0，失败时返回错误码
2. thread 要回收的线程对象
3. 调用线程阻塞直到thread结束
4. *retval 接收线程thread的返回值

c，结束线程pthread_exit()

#include <pthread.h>
void pthread_exit(void *retval);

1. 结束当前线程
2. retval可被其他线程通过pthread_join获取（retval不能是当前线程栈中创建的地址（不能是局部变量的地址），因为线程一结束，线程所有资源会被释放）
3. 线程私有资源被释放

5，线程示例

char message[32] = “Hello World”;//全局变量存放在静态存储区，可以被所有线程访问
void *thread_func(void *arg);

int main(void) 
{
	pthread_t  a_thread;
	void *result;
	if (pthread_create(&a_thread, NULL, thread_func, NULL) != 0) 
	{
		printf(“fail to pthread_create”);  exit(-1);
	}
	pthread_join(&a_thread, &result);//等待a_thread线程结束，结束后接受返回值
	printf(“result  is  %s\n”, result);
	printf(“message  is  %s\n”, message);
	return 0;
}
void  thread_func(void *arg) 
{
	sleep(1);
	strcpy(message, “marked  by  thread”);
	pthread_exit(“thank you for waiting for me”);//等价于return “thank you for waiting for me”;
}

$ gcc  -o  test  test.c  -lpthread//链接pthread线程库
$ ./test
thank you for waiting for me
marked by thread

main函数结束，进程就会结束，进程中所有的线程都会结束