線程控制PPT演示課件

1,線程是進程中的一個實體,是CPU調(diào)度和分配的基本單位.線程共享資源，同一進程的多個線程共享同一地址空間,因此Text Segment、Data Segment都是共享的,如果定義一個函數(shù),在各線程中都可以調(diào)用,如果定義一個全局變量,在各線程中都可以訪問到。,Linux下線程控制,2,除此之外，各線程還共享以下進程資源和環(huán)境： 文件描述符表 每種信號的處理方式(SIG_IGN、SIG_DFL或者自定義的信號處理函數(shù)) 當前工作目錄 用戶id和組id線程獨享資源 線程id 上下文，包括各種寄存器的值、程序計數(shù)器和棧指針 ?？臻g errno變量 信號屏蔽字 調(diào)度優(yōu)先級,Linux下線程控制,3,線程控制創(chuàng)建線程 #include int pthread_create(pthread_t *restrict thread, const pthread_attr_t *restrict attr, void *(*start_routine)(void*), void *restrict arg); 返回值:成功返回0,失敗返回錯誤號。 thread: 線程標識符 attr: 線程屬性設置,沒有特殊設定,設置為NULL start_routine:線程函數(shù)起始地址 arg: 傳遞給start_routine的參數(shù),Linux下線程控制,4,關鍵字restrict只用于限定指針; 該關鍵字用于告知編譯器,所有修改該指針所指向內(nèi)容的 操作全部都是基于(base on)該指針的，即不存在其它進 行修改操作的途徑；這樣的后果是幫助編譯器進行更好的 代碼優(yōu)化,生成更有效率的匯編代碼。 （具體見0-restrict.doc）,Linux下線程控制,5,涉及多參數(shù)傳遞給線程的，需要使用結(jié)構(gòu)體將參數(shù)封裝后，將結(jié)構(gòu)體指針傳給線程定義一個結(jié)構(gòu)體，例如：struct mypara var para1;/參數(shù)1 var para2;/參數(shù)2將這個結(jié)構(gòu)體指針，作為void *形參的實際參數(shù)傳遞struct mypara pstru;pthread_create(,Linux下線程控制,6,函數(shù)中要定義一個mypara類型的結(jié)構(gòu)指針來引用這個參數(shù) void *thr_fn(void *arg) mypara *pstru; pstru = (* struct mypara) arg; pstru-para1 . ;/參數(shù)1的操作 pstru-para2 ;/參數(shù)2的操作 ,Linux下線程控制,7,pthread_create函數(shù)接受的參數(shù)只有一個void *型的指針，這就意味著只能通過結(jié)構(gòu)體封裝超過一個以上的參數(shù)作為一個整體傳遞。這是pthread_create函數(shù)的接口限定的，定義中已經(jīng)明確表明只接受一個參數(shù)，你硬要塞給他兩個肯定會出錯了。所以通過結(jié)構(gòu)體這種組合結(jié)構(gòu)變通一下，同樣實現(xiàn)了只通過一個參數(shù)傳遞，但通過結(jié)構(gòu)指針對結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)成員的 引用實現(xiàn)多參數(shù)的傳遞。,Linux下線程控制,8,一個線程可以調(diào)用pthread_cancel終止同一進程中的另一個線程，可以調(diào)用pthread_exit終止自己。#include void pthread_exit( void *retval ) retval: pthread_exit調(diào)用者線程的返回值,可由其他函數(shù)和pthread_join來檢測獲取。 注意,pthread_exit或者return返回的指針所指向的內(nèi)存單元必須是全局的或者是用malloc分配的,不能在線程函數(shù)的棧上分配,因為當其它線程得到這個返回指針時線程函數(shù)已經(jīng)退出了。,Linux下線程控制,9,pthread_cancel #include int pthread_cancel(pthread_t id) 返回值: 若成功返回0,否則返回錯誤編號 pthread_cancel并不等待線程終止,它僅僅提出請求。,Linux下線程控制,10,看一下pthread_cancel()的用法：線程取消的方法是向目標線程發(fā)Cancel信號，但如何處理 Cancel信號則由目標線程自己決定，或者忽略、或者立即終止、或者繼續(xù)運行至Cancelation-point（取消點），由不同的Cancelation狀態(tài)決定。 線程接收到CANCEL信號的缺省處理（即pthread_create()創(chuàng)建線程的缺省狀態(tài)）是繼續(xù)運行至取消點，也就是說設置一個CANCELED狀態(tài)，線程繼續(xù)運行，只有運行至Cancelation-point的時候才會退出。,Linux下線程控制,11,什么是線程取消點 根 據(jù)POSIX標準，pthread_join()、pthread_testcancel()、pthread_cond_wait()、 pthread_cond_timedwait()、sem_wait()、sigwait()等函數(shù)以及read()、write()等會引起阻塞的系統(tǒng)調(diào)用都是Cancelation-point（支持的不好），而其他pthread函數(shù)不會引起Cancelation動作。 可以在需要作為Cancelation-point的系統(tǒng)調(diào)用前后調(diào)用 pthread_testcancel()，從而起到取消點的作用。,Linux下線程控制,12,可以在需要作為Cancelation-point的系統(tǒng)調(diào)用前后調(diào)用 pthread_testcancel()，從而起到取消點的作用。如： pthread_testcancel(); retcode = read(fd, buffer, length); pthread_testcancel(); 另例如，如果線程處于無限循環(huán)中，且循環(huán)體內(nèi)沒有執(zhí)行至取消點的必然路徑，則線程無法由外部其他線程的取消請求而終止。因此在這樣的循環(huán)體的必經(jīng)路徑上應該加入pthread_testcancel()調(diào)用。,Linux下線程控制,13,int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate) 設置本線程對Cancel信號的反應state有兩種值：PTHREAD_CANCEL_ENABLE（缺?。┖?PTHREAD_CANCEL_DISABLE，分別表示收到信號后設為CANCLED狀態(tài)和忽略CANCEL信號繼續(xù)運行；old_state：如果不為NULL則存入原來的Cancel狀態(tài)。以便恢復。,Linux下線程控制,14,int pthread_setcanceltype(int type, int *oldtype) 設置本線程取消動作的執(zhí)行時機type由兩種取值：PTHREAD_CANCEL_DEFFERED和PTHREAD_CANCEL_ASYCHRONOUS，僅當Cancel狀態(tài)為Enable時有效，分別表示收到信號后繼續(xù)運行至下一個取消點再退出和立即執(zhí)行取消動作（退出）；oldtype如果不為NULL則存入運來的取消動作類型值。void pthread_testcancel(void) 檢查本線程是否處于Canceld狀態(tài)，如果是，則進行取消動作，否則直接返回。,Linux下線程控制,15,等待線程退出：int pthread_join( pthread_t *th,void * value_ptr) th: 等待線程的標識符 value_ptr :用戶定義指針,用來存儲被等待線程的返回值, 調(diào)用該函數(shù)的線程將掛起等待,直到id為th的線程終止。,Linux下線程控制,16,thread線程以不同的方法終止，通過pthread_join得到的終止狀態(tài)是不同的，總結(jié)如下: 如果thread線程通過return返回，value_ptr所指向的單元里存放的是thread線程函數(shù)的返回值。 如果thread線程被別的線程調(diào)用pthread_cancel異常終止 的，value_ptr所指向的單元里存放的是常數(shù)PTHREAD_CANCELED，即(void *) -1) 。,Linux下線程控制,17,如果thread線程是自己調(diào)用pthread_exit終止的，value_ptr所指向的單元存放的是傳給pthread_exit的參數(shù)。 如果對thread線程的終止狀態(tài)不感興趣,可以傳NULL給value_ptr參數(shù)。,Linux下線程控制,18,一般情況下,線程終止后,其終止狀態(tài)一直保留到其它線 程調(diào)用pthread_join獲取它的狀態(tài)為止。 但是線程也可以被置為detach狀態(tài),這樣的線程一旦終止 就立刻回收它占用的所有資源，而不保留終止狀態(tài)。 不能對一個已經(jīng)處于detach狀態(tài)的線程調(diào)用pthread_join, 這樣的調(diào)用將返回EINVAL。,Linux下線程控制,19,對一個尚未detach的線程調(diào)用pthread_join或 pthread_detach都可以把該線程置為detach狀態(tài)，也就是 說，不能對同一線程調(diào)用兩次pthread_join，或者如果已 經(jīng)對一個線程調(diào)用了pthread_detach就不能再調(diào)用pthread_join了。int pthread_detach(pthread_t tid); 返回值:成功返回0,失敗返回錯誤號。,Linux下線程控制,20,線程可以安排它退出時需要調(diào)用的函數(shù)，這樣的函數(shù)稱為線程清理處理程序，線程可以建立多個清理處理程序。處理程序記錄在棧中，也就是說它們的執(zhí)行順序與它們注冊時的順序相反。pthread_cleanup_push()函數(shù)執(zhí)行壓棧(注冊)清理函數(shù)的操作;pthread_cleanup_pop()函數(shù)執(zhí)行從棧中刪除清理函數(shù)的操作。,Linux下線程控制,21,#include 函數(shù)原型：void pthread_cleanup_push( void (*rtn)(void *)， void *arg);rtn 處理程序入口地址arg 傳遞給處理函數(shù)的參數(shù)void pthread_cleanup_pop(int execute);execute表示執(zhí)行時是否在彈出清理函數(shù)的同時執(zhí)行該注冊函數(shù)，為0表示不執(zhí)行，非0為執(zhí)行。,Linux下線程控制,22,pthread_cleanup_push來注冊清理函數(shù)rtn, 這個函數(shù)有一個參數(shù)arg。 在以下三種情形之一發(fā)生時，注冊的清理函數(shù)被執(zhí)行： 1）調(diào)用pthread_exit，而不是直接return。 2）作為對取消線程請求(pthread_cancel)的響應。 3）以非0參數(shù)調(diào)用pthread_cleanup_pop。,Linux下線程控制,23,注意： 1）如果線程只是由于簡單的返回(return)而終止的，則清除函數(shù)不會被調(diào)用。 2）如果pthread_cleanup_pop被傳遞0參數(shù)，則清除函數(shù)不會被調(diào)用，但是會清除處于棧頂?shù)那謇砗瘮?shù)。,Linux下線程控制,24,1.當pthread_cleanup_pop