线程那些事儿(2)-实践

2011年9月5日 由 edsionte 留言 »

在多线程程序中,一个新的线程通常由一个进程调用phtread_create()函数而诞生的。新线程创建后,通常将这个进程称为主线程。你也许会有所迷惑:一个进程怎么会编程线程?此刻有几个线程,几个进程?

其实通过上文对线程、轻量级进程以及线程组之间关系的理解后,这个问题似乎也不难回答。我们可以将所有的进程都看作一个线程组,只不过普通进程的线程组只包含它自己一个线程,它不能与其他线程共享资源,只能独享自己的资源(而成为进程)。

对于多线程程序来说,一旦在进程内创建了一个线程,那么该进程也就摇身变成了一个线程。主线程和子线程共享“以前”那个进程所独享的资源。主线程和子线程之间是并列关系,不存在类似fork()函数那样的父子进程关系,这也就是不将创建线程的进程称为父线程的原因。

如果你还对上述的描述有所疑惑,那么通过下面的实验结果可以理解的更加深刻。下述的程序就是一个普通的线程创建,只不过主线程和子线程增加了延时以方便我们查看实验结果。

int *thread(void* arg)
{
	pthread_t newthid;
	newthid = pthread_self();//get the current thread's id
	printf("this a new thread and thread ID is=%lu\n", newthid);
	sleep(500);
	return NULL;
}

int main()
{
	pthread_t thid;

	printf("main thread,ID is %lu\n", pthread_self());//get the main thread's id
	if (pthread_create(&thid, NULL, (void *)thread, NULL) != 0) {
		printf("thread creation failed\n");
		exit(1);
	}

	printf("my Id is %lu, new thread ID is %lu\n", pthread_self(), thid);
	sleep(1000);
	return 0;
}

我们带开一个终端(称为终端1)运行上述程序,再另一个终端(称为终端2)里使用ps -eLf命令查看系统当前的线程信息。

UID        PID  PPID   LWP  C NLWP STIME TTY          TIME CMD
edsionte  2210  2208  2210  0    1 09:10 pts/0    00:00:00 bash
edsionte  2429  2210  2429  0    2 09:52 pts/0    00:00:00 ./createthread
edsionte  2429  2210  2430  0    2 09:52 pts/0    00:00:00 ./createthread
edsionte  2431  2208  2431  5    1 09:52 pts/1    00:00:00 bash
edsionte  2449  2431  2449  0    1 09:52 pts/1    00:00:00 ps -eLf

请注意上述信息中三类ID信息:PID,PPID和LWP。LWP是轻量级进程的pid,NLWP为线程组中线程的个数。下面对上述的实验结果作以解释。

1.运行实验程序的终端对应的pid为2210;

2.我们的实验程序产生了两个线程,其pid都是2429。这说明这两个线程是并列关系,它们属于同一个线程组,该线程组的pid为2429。

3.实验程序产生的两个线程的PPID均为2210,再次说明这两个线程之间没有父子关系,他们的父亲均为终端1对应的进程。

4.每个线程都与一个轻量级进程关联,因此两个线程的LWP不同,分别为2429和2430。

5.这两个线程形成一个线程组,因此他们对应的NLWP为2。

6.通过pid,ppid和LWP的分配情况可以看到,内核对于进程和轻量级进程的id分配是统一管理的,这源于他们使用相同的数据结构task_struct。

上述分析基本上用实验结果诠释了进程、线程和轻量级进程之间的关系。

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