程序级并发——进程
函数级并发——线程
每个逻辑控制流是一个进程,由内核进行调度,进程有独立的虚拟地址空间
逻辑流被模型化为状态机,所有流共享同一个地址空间
运行在单一进程上下文中的逻辑流,由内核进行调度,共享同一个虚拟地址空间
常用函数如下:
在父进程中接受客户端连接请求,然后创建一个新的子进程来为每个新客户端提供服务。
1.父进程需要关闭它的已连接描述符的拷贝(子进程也需要关闭)
2.必须要包括一个SIGCHLD处理程序来回收僵死子进程的资源
3.父子进程之间共享文件表,但是不共享用户地址空间,这个在以前的学习过程中提到过
1.优点:防止虚拟存储器被错误覆盖
2.缺点:开销高,共享状态信息才需要IPC机制
就是使用select函数要求内核挂起进程,只有在一个或多个I/O事件发生后,才将控制返回给应用程序。
select函数处理类型为fd_set的集合,即描述符集合,并在逻辑上描述为一个大小为n的位向量,每一位b[k]对应描述符k,但当且仅当b[k]=1,描述符k才表明是描述符集合的一个元素。
当且仅当一个从该描述符读取一个字节的请求不会阻塞时
每次调用select函数时都需要更新读集合
事件驱动程序:将逻辑流模型化为状态机。
状态机:
对于状态机的理解,参考EDA课程中学习的状态转换图的画法和状态机。
整体的流程是:
几个需要注意的函数:
这种模式混合了以上两种方法
线程:就是运行在进程上下文中的逻辑流。
每个线程都有它自己的线程上下文:
在每个进程开始生命周期时都是单一线程——主线程,与其他进程的区别仅有:它总是进程中第一个运行的线程。
某时刻主线程创建,之后两个线程并发运行。
每个对等线程都能读写相同的共享数据。
切换方式是上下文切换
对等线程执行一段时间后会控制传递回主线程,以此类推
Posix线程是C程序中处理线程的一个标准接口。基本用法是:
这里需要提到一个万能函数的概念。
万能函数:
void func(void parameter) typedef void (uf)(void para)
即,输入的是指针,指向真正想要传到函数里的数据,如果只有一个就直接让指针指向这个数据,如果是很多就将它们放到一个结构体中,让指针指向这个结构体。后面这个方法就是万能函数的使用思想。
线程例程也是这样的。
#include <pthread.h> typedef void *(func)(void *); int pthread_create(pthread_t *tid, pthread_attr_t *attr, func *f, void *arg); 成功返回0,出错返回非0
创建一个新的线程,带着一个输入变量arg,在新线程的上下文运行线程例程f。
attr默认为NULL
参数tid中包含新创建线程的ID
#include <pthread.h> pthread_t pthread_self(void); 返回调用者的线程ID(TID)
#include <pthread.h> void pthread_exit(void *thread_return); 若成功返回0,出错为非0
#include <pthread.h> void pthread_cancle(pthread_t tid); 若成功返回0,出错为非0
用pthread_join函数:
#include <pthread.h> int pthread_join(pthread_t tid,void **thrad_return);
这个函数会阻塞,知道线程tid终止,将线程例程返回的(void*)指针赋值为thread_return指向的位置,然后回收已终止线程占用的所有存储器资源
在任何一个时间点上,线程是可结合的,或是分离的。
#include <pthread.h> void pthread_detach(pthread_t tid); 若成功返回0,出错为非0
这个函数可以分离可结合线程tid。
线程能够通过以pthread_self()为参数的pthread_detach调用来分离他们自己。
每个对等线程都应该在他开始处理请求之前分离他自身,以使得系统能在它终止后回收它的存储器资源。
#include <pthread.h> pthread_once_t once_control = PTHREAD_ONCE_INIT; int pthread_once(pthread_once_t *once_control, void (*init_routine)(void)); 总是返回0
传递指针。
见第七节。
必须分离每个线程,使它终止时它的存储器资源能被收回。