线程id与进程id

内核标识的线程ID-LWP，在系统级别有效

• 在Linux中，线程被称为轻量级进程（light weighted process），每一个用户态的线程，在内核中都对于一个调度实体，也称为进程描述符（task_struct结构体）
• 没有线程之前，一个进程对于内核里的一个进程描述符，对于一个进程ID。但是引入线程概念之后，情况发送了变化，一个用户进程下管辖N个用户态线程，每个线程作为一个独立的调度实体，在内核态都有自己的进程描述符，进程和内核的描述符一下子就变成了1：N的关系，POSIX标准由要求进程内的所有线程调用getpid（）函数返回相同的id，如何解决呢？
• 所有Linux内核引入了进程组的概念

struct task_struct
{
    ...
    pid_t pid;//进程的id；getpid（）获得的是进程的id
    pid_t tpid; //线程组的id

    struct task_struct *group_leader;
    ...
    struct list_head thread_group;//链表，头节点
}

多进程的进程，又被称为线程组，线程组内的每一个线程在内核中都有一个进程描述符（task_struct）与之对应。进程描述符结构体中的pid，表面上看对应的是进程id，其实不然，他对应的是线程id，进程描述符中的tgid，含义是Thread Group ID，该值对应是是用户层面的进程id

 

现在介绍的线程id，不同于pthread_t类型的线程id，和进程id一样，线程id是pid_t类型的变量，而且是用来唯一标识线程的一个整形变量，如何查看一个线程的ID呢？

由此看出这些都是单线程，进程为1，2，3，4 线程id也为1，2，3，4 

ps命令的-L选项，会显示如下信息

• LWP：线程ID，既grttid（）相同调用的返回值
• NLWP：线程组内线程的个数

我们来看一个多线程的情况： 

可以看出，a.out进程是多线程的，进程id为28543，进程内有2个线程，线程id分别为28543，28544

 

Linux系统提供了gettid系统调用来返回其线程id，可是flibc并没有将该系统调用封装起来，在开发接口来供程序员使用，如果确实学院获得线程id，可以采用如下方法：

#include
pid_t tid;
tid = syscall(SYS_gettid);

•  从上面可以看出来，a.out的基础ID为28543，而有一个线程的id也是28543。
• 这不是巧合，线程组内的第一个线程被称为主线程，在内核中被称为group leader，内核在创建第一个线程时，会将线程组的id的值设置称第一个线程的id
• group_leader指针则指向自身，即主线程的进程描述符。所以线程组内存在一个线程id等于进程id，而该线程即为线程组的主线程
• 至于线程组其他线程的ID则有内核负责分配。其线程ID总是和主线程的线程id一致，无论主线程之间创建线程，还是创建出来的线程再次创建进程，都是一样

注：线程和进程不一样，进程有父进程的概念，但是在线程组里面，所以线程都是对等关系

线程ID及进程地址空间布局（用户级别的线程id）

• pthread_create函数会产生一个线程id，存放在第一个参数指向的地址中，该线程id和前面说的线程线程id不是一回事
• 前面讲的线程id属于进程调度的范畴，因为线程是轻量级进程，是操作系统调度的最小单位，所以需要一个数值来唯一表示该线程 
• pthread_create函数产生并标记在第一个参数指向的地址中的线程ID中，属于NPTL线程库的范畴。线程库是后续操作就是根据线程id来操作线程的
• 线程库NPTL提供了pthread_self函数，可以获取线程自身的ID

pthread_t pthread_self(void);

• pthread_t到底是什么类型呢?取决于实现。对于Linux目前实现的NPTL而言，pthread_t类型的线程id是一个进程地址空间上的地址。