📄 posix线程编程指南(1).htm
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<TD class=left-nav-highlight colSpan=2><A class=left-nav
href="http://www-128.ibm.com/developerworks/cn/linux/thread/posix_threadapi/part1/#">本文内容包括:</A></TD></TR>
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href="http://www-128.ibm.com/developerworks/cn/linux/thread/posix_threadapi/part1/#1">线程创建</A></TD></TR>
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href="http://www-128.ibm.com/developerworks/cn/linux/thread/posix_threadapi/part1/#2">线程取消</A></TD></TR>
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href="http://www-128.ibm.com/developerworks/cn/linux/thread/posix_threadapi/part1/#author">关于作者</A></TD></TR>
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<H1>Posix线程编程指南(1)</H1>
<P id=subtitle><EM>线程创建与取消</EM></P><IMG class=display-img
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value=这是一个关于Posix线程编程的专栏。作者在阐明概念的基础上，将向您详细讲述Posix线程库API。本文是第一篇将向您讲述线程的创建与取消。
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<P><A class=smallplainlink
href="http://www-128.ibm.com/developerworks/cn/kickstart/">Java
应用开发源动力 － 下载免费软件，快速启动开发</A>
</P></TD></TR></TBODY></TABLE></TD></TR></TBODY></TABLE><!--END RESERVED FOR FUTURE USE INCLUDE FILES--><BR></TD></TR></TBODY></TABLE>
<P>级别: 初级</P>
<P><A
href="http://www-128.ibm.com/developerworks/cn/linux/thread/posix_threadapi/part1/#author">杨沙洲</A>
<BR></P>
<P>2001 年 10 月 01 日</P>
<BLOCKQUOTE>这是一个关于Posix线程编程的专栏。作者在阐明概念的基础上，将向您详细讲述Posix线程库API。本文是第一篇将向您讲述线程的创建与取消。</BLOCKQUOTE><!--START RESERVED FOR FUTURE USE INCLUDE FILES--><!-- include java script once we verify teams wants to use this and it will work on dbcs and cyrillic characters --><!--END RESERVED FOR FUTURE USE INCLUDE FILES-->
<P><A name=1><SPAN class=atitle>线程创建</SPAN></A></P>
<P>
<P><A name=N10047><SPAN class=smalltitle>1．1 线程与进程</SPAN></A></P>
<P>相对进程而言，线程是一个更加接近于执行体的概念，它可以与同进程中的其他线程共享数据，但拥有自己的栈空间，拥有独立的执行序列。在串行程序基础上引入线程和进程是为了提高程序的并发度，从而提高程序运行效率和响应时间。</P>
<P>线程和进程在使用上各有优缺点：线程执行开销小，但不利于资源的管理和保护；而进程正相反。同时，线程适合于在SMP机器上运行，而进程则可以跨机器迁移。</P>
<P><A name=N10053><SPAN class=smalltitle>1．2 创建线程</SPAN></A></P>
<P>POSIX通过pthread_create()函数创建线程，API定义如下：</P>
<P>
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<TR>
<TD><PRE><CODE class=section>int pthread_create(pthread_t * thread, pthread_attr_t * attr,
void * (*start_routine)(void *), void * arg)
</CODE></PRE></TD></TR></TBODY></TABLE><BR>与fork()调用创建一个进程的方法不同，pthread_create()创建的线程并不具备与主线程（即调用pthread_create()的线程）同样的执行序列，而是使其运行start_routine(arg)函数。thread返回创建的线程ID，而attr是创建线程时设置的线程属性（见下）。pthread_create()的返回值表示线程创建是否成功。尽管arg是void
*类型的变量，但它同样可以作为任意类型的参数传给start_routine()函数；同时，start_routine()可以返回一个void
*类型的返回值，而这个返回值也可以是其他类型，并由pthread_join()获取。 </P>
<P><A name=N10063><SPAN class=smalltitle>1．3 线程创建属性</SPAN></A></P>
<P>pthread_create()中的attr参数是一个结构指针，结构中的元素分别对应着新线程的运行属性，主要包括以下几项：</P>
<P>__detachstate，表示新线程是否与进程中其他线程脱离同步，如果置位则新线程不能用pthread_join()来同步，且在退出时自行释放所占用的资源。缺省为PTHREAD_CREATE_JOINABLE状态。这个属性也可以在线程创建并运行以后用pthread_detach()来设置，而一旦设置为PTHREAD_CREATE_DETACH状态（不论是创建时设置还是运行时设置）则不能再恢复到PTHREAD_CREATE_JOINABLE状态。</P>
<P>__schedpolicy，表示新线程的调度策略，主要包括SCHED_OTHER（正常、非实时）、SCHED_RR（实时、轮转法）和SCHED_FIFO（实时、先入先出）三种，缺省为SCHED_OTHER，后两种调度策略仅对超级用户有效。运行时可以用过pthread_setschedparam()来改变。</P>
<P>__schedparam，一个struct
sched_param结构，目前仅有一个sched_priority整型变量表示线程的运行优先级。这个参数仅当调度策略为实时（即SCHED_RR或SCHED_FIFO）时才有效，并可以在运行时通过pthread_setschedparam()函数来改变，缺省为0。</P>
<P>__inheritsched，有两种值可供选择：PTHREAD_EXPLICIT_SCHED和PTHREAD_INHERIT_SCHED，前者表示新线程使用显式指定调度策略和调度参数（即attr中的值），而后者表示继承调用者线程的值。缺省为PTHREAD_EXPLICIT_SCHED。</P>
<P>__scope，表示线程间竞争CPU的范围，也就是说线程优先级的有效范围。POSIX的标准中定义了两个值：PTHREAD_SCOPE_SYSTEM和PTHREAD_SCOPE_PROCESS，前者表示与系统中所有线程一起竞争CPU时间，后者表示仅与同进程中的线程竞争CPU。目前LinuxThreads仅实现了PTHREAD_SCOPE_SYSTEM一值。</P>
<P>pthread_attr_t结构中还有一些值，但不使用pthread_create()来设置。</P>
<P>为了设置这些属性，POSIX定义了一系列属性设置函数，包括pthread_attr_init()、pthread_attr_destroy()和与各个属性相关的pthread_attr_get---/pthread_attr_set---函数。</P>
<P><A name=N10081><SPAN class=smalltitle>1．4
线程创建的Linux实现</SPAN></A></P>
<P>我们知道，Linux的线程实现是在核外进行的，核内提供的是创建进程的接口do_fork()。内核提供了两个系统调用__clone()和fork()，最终都用不同的参数调用do_fork()核内API。当然，要想实现线程，没有核心对多进程（其实是轻量级进程）共享数据段的支持是不行的，因此，do_fork()提供了很多参数，包括CLONE_VM（共享内存空间）、CLONE_FS（共享文件系统信息）、CLONE_FILES（共享文件描述符表）、CLONE_SIGHAND（共享信号句柄表）和CLONE_PID（共享进程ID，仅对核内进程，即0号进程有效）。当使用fork系统调用时，内核调用do_fork()不使用任何共享属性，进程拥有独立的运行环境，而使用pthread_create()来创建线程时,则最终设置了所有这些属性来调用__clone()，而这些参数又全部传给核内的do_fork()，从而创建的"进程"拥有共享的运行环境，只有栈是独立的，由__clone()传入。</P>
<P>Linux线程在核内是以轻量级进程的形式存在的，拥有独立的进程表项，而所有的创建、同步、删除等操作都在核外pthread库中进行。pthread库使用一个管理线程（__pthread_manager()，每个进程独立且唯一）来管理线程的创建和终止，为线程分配线程ID，发送线程相关的信号（比如Cancel），而主线程（pthread_create()）的调用者则通过管道将请求信息传给管理线程。</P><BR>
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<TR>
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