Linux 内核:线程的实现

在linux中的线程是轻量级线程(Light-Weight-process,LWP)

文章目录

线程概念

线程分类

  • 用户级线程
  • 内核级线程,没有用户空间,完全工作在内核中(下图中没有\[\]的就是用户级线程)

/用户/内核线程后续补充*/

Linux线程特点

  • Linux内核不区分进程和线程,PCB和TCB本质都是task_struct
  • task_struct包含pid和tgid,无论进程还是线程它们的pid都是独一无二的
  • 一个进程包含一个线程组,线程组号=进程的pid=所有线程的tgid(包括主线程)
  • 我们使用ps和getpid方法获取的pid其实就是tgid

对下图用户看到的PID其实就是pgid,而LWP其实是pid

pid用于调度,pgid用于资源管理

线程实现

创建进程我们使用fork,创建线程的时候可以使用new thread,逻辑层的变化大概如下

下面分析物理层的变化

看下函数的调用关系,kernel_thread是创建内核级线程的函数,它们的底层都是通过调用clone函数来实现功能的,区别是flag参数传的不太,下面看下clone函数的函数签名
int clone(int (*fn)(void *), void *stack, int flags, void *arg, ... /* pid_t *parent_tid, void *tls, pid_t *child_tid */ );

我挑了几个flag介绍一下,别的你可以执行:man clone自个看

  • CLONE_VM:标志在进程间共享地址空间,虚拟内存
  • CLONE_FS:标志进程间共享文件系统信息
  • CLONE_FILES:标志在进程间共享打开的文件
  • CLONE_SIGHAND:标志在进程间共享信号处理程序
  • ...

创建进程时上述几个都不设置,创建线程时上述都设置,所以说创建线程的时候流程其实和进程是一样的,只不过共享的资源不同,所以说本质上来说内核不区分什么进程/线程,都会当作进程处理。

说到这里了不知道你有没有意识到,进程和线程就好像文件系统中的硬链接文件一样,其实相同的逻辑也可以带到C++中的shared_ptr智能指针,这些逻辑都是类似的,线程对进程资源维持一个计数,当计数为0时释放进程。

注意:这些资源都是借助指针指向的如果需要共享的话只需要浅拷贝,主线程和其它线程的区别只有运行开始的时候起始位置不同

相关推荐
且从容.2 小时前
Ubuntu安装flume
linux·ubuntu·flume
承渊政道3 小时前
Linux网络学习【Reactor反应堆模式】
linux·网络·学习·ubuntu·reactor
且从容.6 小时前
ubuntu安装flink
linux·ubuntu·flink
爱和冰阔落7 小时前
【Linux网络】TCP 服务器如何并发处理多个客户端?从 fork、僵尸进程到双重 fork
linux·运维·服务器·网络
程序员沉梦听雨7 小时前
WSL2的安装与使用
linux·wsl
微小的鱼7 小时前
Linux的渲染与显示系统链路
android·java·linux
lisanmengmeng8 小时前
alertmanger 标签 rules 打上分组标签
linux·运维·服务器
Android系统攻城狮9 小时前
Linux FFmpeg深度解析之av_write_frame调用流程与实战(三十三)
linux·运维·服务器·ffmpeg·音视频进阶·ffmpeg音视频
Linux-lucky20 小时前
45-Linux学习之旅之防火墙与WEB加固
linux·前端·网络·学习·ubuntu
禁默20 小时前
启元 Q1 二次开发实践:Ubuntu 部署与仿真验证,从 PrimeConsole 到 ROS 2 Humble + RViz
linux·运维·ubuntu