嵌入式学习——Linux高级编程复习（线程）——day40

1. 线程

1.1 定义

    线程是一个轻量级的进程
    是一个任务被创建、调度、消亡的过程

1.2 线程和进程的区别与联系

    1. 线程是CPU任务调度的最小单元
    2. 进程是操作系统资源分配的最小单元
    3. 线程（Thread）是操作系统能够进行运算调度的最小单位，它是程序执行流的最小单元，也是进程内的实际运作单位。线程被包含在进程之中，一个进程可以包含一个或多个线程，每个线程代表进程中的一个执行路径，能够并发或并行执行不同的任务。    

1.3 线程的创建

        1. 进程的创建：文本段、数据段、系统数据段、内核

        2. 线程的创建：栈区独立,其余区域与进程共享

        3. 进程中的所有线程

                    独享:栈区——局部变量、
                    共享:文本段、数据段、堆区——全局变量/静态变量/字符串常量/malloc空间/代码 

1.4 线程的调度

        宏观并行、微观串行

1.5 多线程和多进程的优缺点

        1. 执行效率

                多线程 > 多进程 
                1.多线程只需在同一进程空间内部切换调度任务
                2.多进程需要在不同进程空间来回切换调度任务

        2. 安全性

                多进程 > 多线程 
                1.多进程各自独立,一个进程异常结束,不会影响其余进程 
                2.多线程都在同一进程空间内部,一个线程异常结束,导致进程异常结束,
                   进程中其余所有线程均会结束 

        3. 通信能力

                多线程 > 多进程 
                1.多线程可以利用共享空间实现任务通信 
                2.多进程没有共享空间,所以通信方式比较复杂        

        4. 通信安全性

                多进程 > 多线程 
                1.多进程没有共享空间,依赖第三方对象完成通信,中间不涉及资源竞争问题 
                2.多线程有共享空间,多个任务通信会产生资源竞争,需要加锁 

2. 线程相关函数接口

        对标进程函数接口

            1.fork         pthread_create
            2.exit          pthread_exit
            3.wait         pthread_join 
            4.getpid      pthread_self

2.1 pthread_create

        1. 定义

        2. 功能

        3. 参数

        4. 返回值

        5. 示例程序

        6. 注意

2.2 pthread_self

        1. 定义

        2. 功能

        3. 参数

        4. 返回值

        5. 示例程序

        6. 注意

2.3 pthread_exit

        1. 定义

        2. 功能

        3. 参数

        4. 返回值

        5. 示例程序

        6. 注意

2.4pthread_cancel

        1. 定义

        2. 功能

        3. 参数

        4. 返回值

        5. 示例程序

        6. 注意

2.5 pthread_join

        1. 定义

        2. 功能

        3. 参数

        4. 返回值

        5. 示例程序

        6. 注意

2.6 pthread_attr_init

        1. 定义

        2. 功能

                初始化线程属性为默认属性                

        3. 参数

        4. 返回值

        5. 示例程序

        6. 注意

2.7 pthread_attr_setdetachstate

        1. 定义

        2. 功能

                设置线程的属性

        3. 参数

        4. 返回值

        5. 示例程序

        6. 注意

2.8 pthread_attr_destroy

        1. 定义

        2. 功能

                销毁线程属性

        3. 参数

        4. 返回值

        5. 示例程序

        6. 注意

3. 互斥锁

3.1 引用互斥锁的原因：利用全局变量能够实现两个线程任务通信，线程任务通信操作全局变量可能会引发资源竞争,为避免资源竞争,引入互斥锁机制

3.2 定义

        互斥锁可以理解为是一种资源，一旦互斥锁被加锁,另外的线程任务无法继续加锁，必须等待互斥锁被解锁,另外的任务才能加锁

3.3 临界资源(临界区)

          加锁和解锁中间的代码(资源)称为临界资源(临界区)，同一时刻,临界资源不能被同时执行

4. 互斥锁相关函数接口

4.1  pthread_mutex_init

        1. 定义

        2. 功能

                    初始化一个互斥锁 

        3. 参数

        4. 返回值

        5. 示例程序

        6. 注意

4.2  pthread_mutex_lock

        1. 定义

        2. 功能

                    上锁

        3. 参数

        4. 返回值

        5. 示例程序

        6. 注意

4.3  pthread_mutex_unlockk

        1. 定义

        2. 功能

                解锁

        3. 参数

        4. 返回值

        5. 示例程序

        6. 注意

4.4  pthread_mutex_destroy

        1. 定义

        2. 功能

                销毁锁资源

        3. 参数

        4. 返回值

        5. 示例程序

        6. 注意