多線程
- 線程概念
- 線程控制
- 線程安全
- 線程基本應用
線程概念
功能：進行多任務處理
一個進程能夠完成任務的處理，通過pcb的描述，完成對程序的調度處理。
多任務處理：
- 多創建幾個進程，一個進程就有一個pcb，能夠串行化的完成一個任務；
- 在一個進程中多創建幾個pcb，因爲pcb是調度程序運行的描述，因此有多少個pcb就有多少個執行流程。
在進程中，我們說進程就是一個pcb，是程序動態運行的描述，通過pcb可以實現操作系統對程序運行的調度管理。現在學習的多線程，我們說線程是進程中的一條執行流，這個執行流在Linux下是通過pcb實現的，因此實際上Linux下的線程就是一個pcb，然而pcb是進程，並且Linux下的pcb共用一個虛擬地址空間，相較於傳統pcb更加輕量化，因此也被稱爲輕量級進程。
示例：
多進程
多線程
Linux下的進程其實是一個線程組，一個進程中可以有多個線程（多個pcb），編程是進程中的一條執行流。（進程（一個工廠），線程（工廠中幹活的工人），在Linux下幹活的就是pcb）。
進程：是一個程序動態的運行，其實就是一個程序運行的描述 - - - pcb。
線程：是進程中的一條執行流，執行一個程序中的某段代碼。
在Linux下pcb可以實現程序的調度運行，因此在實現線程的時候，使用了pcb來實現；創建線程會伴隨在內核中創建一個pcb來實現程序的調度，作爲進程中的一條執行流。進程就是多個線程的一個合集，並且這個進程中的所有pcb共用進程中的大部分資源（程序運行時，操作系統爲程序運行所分配的所有資源），因此這些pcb在Linux下又稱爲輕量級進程。
根據不同學習階段，對pcb有不同的理解
- 第一階段：pcb是進程，用於調度一個程序運行；
- 第二階段：pcb是線程，是輕量級進程（爲了跟印象中的傳統進程進行區分），因爲線程是運行中程序的一條執行流，Linux下通過pcb實現這個執行流，並且共用同一份運行資源。
進程是操作系統資源分配的基本單位；（操作系統會爲一個程序的的運行分配所需的所有資源）
線程是cpu調度的基本單位
線程之間的獨有與共享
- 獨有：標識符、寄存器、棧、信號屏蔽字、errno（系統調用完畢後會重置一個全局變量）、優先級。
- 共享：虛擬地址空間（代碼段/數據段）、文件描述符表、信號處理的回調函數、用戶ID/組ID/工作路徑。
多線程/多進程進行多任務處理的優缺點分析
多線程的優點：
- 線程間通信更加靈活方便；（除了進程間通信方式之外還有全局變量以及函數傳參 - - - 共有同一個虛擬地址空間，只要知道地址就能訪問同一塊空間）；
- 線程的創建和銷燬成本更低（創建線程創建一個pcb，共用的數據只需要使用一個指針指向同一處就可以了）；
- 同一個進程中的線程間調度成本更低（調度切換需要切換頁表）；
多進程的優點：
- 多進程的健壯性，穩定性更高（異常以及一些系統調用（如：exit）直接針對整個進程生效）；
共同的優點：
- IO密集型程序：多任務並行處理（多磁盤可以實現同時處理）；
（IO密集型：程序中大量進行IO操作，對cpu要求並不高，因此執行流個數沒有太大要求）； - CPU密集型程序：程序中進行大量的數據運算處理；cpu資源足夠，就可以同時處理，提高效率（通常執行流的個數是cpu核心數+1），創建線程很多的話，而cpu資源不夠多，會造成進程切換調度成本提高。