图形学优化_1: pthread

转自：http://blog.csdn.net/phunxm/article/details/5812836

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线程的基本概念

• 线程是进程的一个独立控制流
• 线程：程序计数器，一组寄存器，栈，线程信号掩码，局部线程变量，线程私有数据
• 线程和进程区别：资源共享
• 线程间共享：地址空间，信号处理机制，数据，I/O

功能 线程 进程 创建 pthread_create fork,vfork 退出 pthread_exit exit 等待 pthread_join wait,waitpid 取消/终止 pthread_cancel abort 读取ID pthread_self() getpid 调度策略 SCHD_FIFO等 SCHD_FIFO等 通信机制 信号量，信号，互斥锁，变量条件，读写锁 无名管道，有名管道，信号，信息队列，信号量，共享内存

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• 线程拥有资源

资源 程序计数器 一组寄存器 栈 线程信号编码 局部线程变量 线程私有数据

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创建线程

extern int pthread_create(pthread_t *_restrict_newthread,  //存储线程的ID_const pthread_attr)t *_restrict _attr, //线程的属性void *(*_start_rountine) (void*), //线程运行的代码起始地址void *_restrict_arg //运行函数的参数地址，若自定义函数需要多个参数，则需要用一个包含这些参数的结构体地址 )//成功返回0，失败返回1；

struct message{   int i;   int j;};void *hello(struct message *str){     printf("the arg.i is",str->i);      printf("the arg.j is",str->j);}int main(){    struct message test;    pthread_t thread_id;    test.i=10;    test.j=20;pthread_create(&thread_id,NULL,(void*)*hello,&test); //printf("the new thread id is %u\n",thread_id);pthread_join(thread_id,NULL); //在主程序中等待子线程结束}

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线程的退出和等待

• 线程的退出

extern void pthread_exit(void *_retval); 

• 线程的等待

//为了有效的利用资源会等待线程的结束extern int pthread_join(pthread_t _th, //被等待的线程的IDvoid  **_thread_return  //用户定义的指针，保存线程退出后的返回值);

线程退出前的操作

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线程的取消

• 线程取消满足条件：(1)线程是否可以被取消是可设置；(2)线程处于可取消点

extern int pthread_cancel(pthread_t_cancelthread); //取消执行的线

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线程的调度策略

• FIFO：首先请求服务的对象首先得到cpu的处理
• 最短作业优先，需要最小系统时间的服务首先得到处理
• 最高优先级，优先级最高的得到处理
• 时间片

* SCHED_OTHER:系统默认* SCHED_FIFO* SCHED_RR:轮转调动（类似于FIFO，加上时间轮片策略）

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线程的同步机制

互斥锁

• 互斥排他，防止数据被修改；开锁（0），上锁（1）
• 访问资源前，首先申请该互斥锁。若处于开锁状态，占有该锁，申请对象；互斥锁变为锁定状态
• 只有锁定该互斥锁的进程才能释放该互斥锁

初始化互斥锁------pthread_mutex_init阻塞申请互斥锁----pthread_mutex_lock释放申请互斥锁----pthread_mutex_unlock非阻塞申请互斥锁--pthread_mutex_trylock销毁互斥锁-------pthread_mutex_destroy

互斥锁的初始化和销毁

• 定义互斥锁

pthread_mutex_t lock;

• 初始化

extern int pthread_mutex_init(arg1,arg2);

• 申请互斥锁

pthread_mutex_lock //阻塞申请pthread_mutex_trylock //非阻塞申请

• 释放互斥锁

pthread_mutex_unlock

//例程：两个线程，一个线程负责从标准输入设备中读取数据存储在全局数据区，一个线程负责将读入的数据输出到标准的输出设备#include ......void *thread_function(void *arg);pthread_mutex_t work_mutex;  //全局互斥锁对象char work_area[1024]; //全局共享数据区int time_to_exit=0;int  main{   pthread_t a_thread;   pthread_mutex_init(&work_mutex,NULL); //初始化互斥锁   pthread_create(&a_thread,NULL,thread_function,NULL)；  // 创建新线程   pthread_mutex_lock(&work_mutex); //接受输入前，给互斥锁上锁   .....函数操作   pthread_mutex_unlock(&work_mutex); //解锁   prthead_join()； //等待另一个线程结束   prthead_mutex_destroy()； // 销毁互斥锁} 

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变量条件通信机制

• 互斥锁的缺陷
• 配合互斥锁使用

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读写锁

只容许一个写入，可以多个读取
* 如果某线程申请了读锁，其他线程可以申请读锁，不可以申请写锁
* 如果其他线程申请了写锁，其他线程不能申请读锁，也不能申请写锁

pthread_rwlock_t rwlock; //全局变量

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信号

线程信号掩码

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防止死锁

死锁的原因

（1） 因为系统资源不足。
（2） 进程运行推进的顺序不合适。
（3） 资源分配不当等。

产生死锁的四个必要条件：

（1） 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。
（2） 请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。
（3） 不剥夺条件:进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。
（4） 循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。