㈠ linux 下 進程和線程的區別
線程和進程是另一對有意義的概念，主要區別和聯系如下：
進程是操作系統進行資源分配的基本單位，擁有完整的進程空間。進行系統資源分配的時候，除了CPU資源之外，不會給線程分配獨立的資源，線程所需要的資源需要共享。
線程是進程的一部分，如果沒有進行顯示的線程分配，可以認為進程是單線程的；如果進程中建立了線程，則可認為系統是多線程的。
多線程和多進程是兩種不同的概念。多線程與多進程有不同的資源共享方式。
進程有進程式控制制塊PCB，系統通過PCB對進程進行調度。進程有線程式控制制塊TCP，但TCB所表示的狀態比PCB要少的多。
㈡ Linux中，物理CPU的分配是基於線程還是進程
Linux是沒有線程的概念的，而是加了一個微進程的概念－－其實還是進程，只是它的調度要比一般進程的消耗小一點而已。
㈢ Linux 線程同步有哪些方法
一、互斥鎖(mutex)
1.
初始化鎖。在Linux下，線程的互斥量數據類型是pthread_mutex_t。在使用前,要對它進行初始化。
靜態分配：pthread_mutex_t
mutex
=
PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
動態分配：int
pthread_mutex_init(pthread_mutex_t
*mutex,
const
pthread_mutex_attr_t
*mutexattr);
2.
加鎖。對共享資源的訪問，要對互斥量進行加鎖，如果互斥量已經上了鎖，調用線程會阻塞，直到互斥量被解鎖。
int
pthread_mutex_lock(pthread_mutex
*mutex);
int
pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t
*mutex);
3.
解鎖。在完成了對共享資源的訪問後，要對互斥量進行解鎖。
int
pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t
*mutex);
4.
銷毀鎖。鎖在是使用完成後，需要進行銷毀以釋放資源。
int
pthread_mutex_destroy(pthread_mutex
*mutex);
二、條件變數(cond)
1.
初始化條件變數。
靜態態初始化，pthread_cond_t
cond
=
PTHREAD_COND_INITIALIER;
動態初始化，int
pthread_cond_init(pthread_cond_t
*cond,
pthread_condattr_t
*cond_attr);
2.
等待條件成立。釋放鎖,同時阻塞等待條件變數為真才行。timewait()設置等待時間,仍未signal,返回ETIMEOUT(加鎖保證只有一個線程wait)
int
pthread_cond_wait(pthread_cond_t
*cond,
pthread_mutex_t
*mutex);
int
pthread_cond_timewait(pthread_cond_t
*cond,pthread_mutex
*mutex,const
timespec
*abstime);
3.
激活條件變數。pthread_cond_signal,pthread_cond_broadcast（激活所有等待線程）
int
pthread_cond_signal(pthread_cond_t
*cond);
int
pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t
*cond);
//解除所有線程的阻塞
4.
清除條件變數。無線程等待,否則返回EBUSY
int
pthread_cond_destroy(pthread_cond_t
*cond);
三、信號量(sem)
1.
信號量初始化。
int
sem_init
(sem_t
*sem
,
int
pshared,
unsigned
int
value);
這是對由sem指定的信號量進行初始化，設置好它的共享選項(linux
只支持為0，即表示它是當前進程的局部信號量)，然後給它一個初始值VALUE。
2.
等待信號量。給信號量減1，然後等待直到信號量的值大於0。
int
sem_wait(sem_t
*sem);
3.
釋放信號量。信號量值加1。並通知其他等待線程。
int
sem_post(sem_t
*sem);
4.
銷毀信號量。我們用完信號量後都它進行清理。歸還佔有的一切資源。
int
sem_destroy(sem_t
*sem);
㈣ linux 最多支持多少個線程
默認情況下：
主線程＋輔助線程 ＋<253個自己的線程<＝255
含主線程和一個輔助線程，最多255個，即一個用戶只能生成253個線程。
Linux最大線程數限制及當前線程數查詢：
1、總結系統限制有：
/proc/sys/kernel/pid_max #查系統支持的最大線程數，一般會很大，相當於理論值
/proc/sys/kernel/thread-max
max_user_process（ulimit -u） #系統限制某用戶下最多可以運行多少進程或線程
/proc/sys/vm/max_map_count
硬體內存大小
2、java虛擬機本身限制：
-Xms #intial java heap size
-Xmx #maximum java heap size
-Xss #the stack size for each thread
3、查詢當前某程序的線程或進程數
pstree -p `ps -e | grep java | awk '{print $1}'` | wc -l 或 pstree -p 3660 | wc -l
4、查詢當前整個系統已用的線程或進程數
pstree -p | wc -l
1、 cat /proc/${pid}/status
2、pstree -p ${pid}
3、top -p ${pid} 再按H 或者直接輸入 top -bH -d 3 -p ${pid}
top -H
手冊中說：-H : Threads toggle
加上這個選項啟動top，top一行顯示一個線程。否則，它一行顯示一個進程。
4、ps xH
手冊中說：H Show threads as if they were processes
這樣可以查看所有存在的線程。
5、ps -mp <PID>
手冊中說：m Show threads after processes
這樣可以查看一個進程起的線程數。
㈤ 是指實時線程,Linux分配1-99為實時線程,是1為最高優先順序還是99為最高
1是實時進程優先順序最高的，99是實時進程優先順序最低的，數字越小，優先順序越高
你在做operating system的實驗？
㈥ Linux線程及同步
linux多線程
1.線程概述
線程是一個進程內的基本調度單位，也可以稱為輕量級進程。線程是在共享內存空間中並發的多道執行路徑，它們共享一個進程的資源，如文件描述和信號處理。因此，大大減少了上下文切換的開銷。一個進程可以有多個線程，也就
是有多個線程式控制製表及堆棧寄存器，但卻共享一個用戶地址空間。
2.線程實現
線程創建pthread_create()
所需頭文件#include
<pthread.h>
函數原型int
pthread_create
((pthread_t
*thread,
pthread_attr_t
*attr,
thread：線程標識符
attr：線程屬性設置
start_routine：線程函數的起始地址
arg：傳遞給start_routine的參數
函數返回值
成功：0
出錯：-1
線程退出pthread_exit();
所需頭文件#include
<pthread.h>
函數原型void
pthread_exit(void
*retval)
函數傳入值retval:pthread_exit()調用者線程的返回值，可由其他函數如pthread_join
來檢索獲取
等待線程退出並釋放資源pthread_join()
所需頭文件#include
<pthread.h>
函數原型int
pthread_join
((pthread_t
th,
void
**thread_return))
函數傳入值
th：等待線程的標識符
thread_return：用戶定義的指針，用來存儲被等待線程的返回值（不為NULL時）
函數返回值
成功：0
出錯：-1
代碼舉例
1.
#include<pthread.h>
2.
#include<stdio.h>
3.
#include<errno.h>
4.
5.
/*線程1*/
6.
void
thread1()
7.
{
8.
int
i=0;
9.
10.
while(1)
11.
{
12.
printf(thread1:%d/n,i);
13.
if(i>3)
14.
pthread_exit(0);
15.
i++;
16.
sleep(1);
17.
}
18.
}
19.
20.
/*線程2*/
21.
void
thread2()
22.
{
23.
int
i=0;
24.
25.
while(1)
26.
{
27.
printf(thread2:%d/n,i);
28.
if(i>5)
29.
pthread_exit(0);
30.
i++;
31.
sleep(1);
32.
}
33.
}
34.
35.
int
main()
36.
{
37.
pthread_t
t1,t2;
38.
39.
/*創建線程*/
40.
pthread_create(&t1,NULL,(void
*)thread1,NULL);
41.
pthread_create(&t2,NULL,(void
*)thread2,NULL);
42.
/*等待線程退出*/
43.
pthread_join(t1,NULL);
44.
pthread_join(t2,NULL);
45.
return
0;
46.
}
3同步與互斥
<1>互斥鎖
互斥鎖的操作主要包括以下幾個步驟。
•
互斥鎖初始化：pthread_mutex_init
•
互斥鎖上鎖：pthread_mutex_lock
•
互斥鎖判斷上鎖：pthread_mutex_trylock
•
互斥鎖接鎖：pthread_mutex_unlock
•
消除互斥鎖：pthread_mutex_destroy
1.
#include<pthread.h>
2.
#include<stdio.h>
3.
#include<errno.h>
4.
5.
int
i=0;/*共享變數*/
6.
pthread_mutex_t
mutex=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;/*互斥鎖*/
7.
8.
void
thread1()
9.
{
10.
int
ret;
11.
while(1)
12.
{
13.
14.
15.
ret=pthread_mutex_trylock(&mutex);/*判斷上鎖*/
16.
17.
if(ret!=EBUSY)
18.
{
19.
pthread_mutex_lock(&mutex);/*上鎖*/
20.
printf(This
is
thread1:%d/n,i);
21.
i++;
22.
pthread_mutex_unlock(&mutex);/*解鎖*/
23.
}
24.
sleep(1);
25.
}
26.
}
27.
28.
void
thread2()
29.
{int
ret;
30.
while(1)
31.
{
32.
33.
ret=pthread_mutex_trylock(&mutex);
34.
if(ret!=EBUSY)
35.
{
36.
pthread_mutex_lock(&mutex);
37.
printf(This
is
thread2:%d/n,i);
38.
i++;
39.
pthread_mutex_unlock(&mutex);
40.
}
41.
sleep(1);
42.
}
43.
}
44.
int
main()
45.
{
46.
pthread_t
t1,t2;
47.
pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
48.
pthread_create(&t1,NULL,(void
*)thread1,NULL);
49.
pthread_create(&t2,NULL,(void
*)thread2,NULL);
50.
51.
pthread_join(t1,NULL);
52.
pthread_join(t2,NULL);
53.
54.
pthread_mutex_destroy(&mutex);
55.
return
0;
56.
}
<2>信號量
未進行同步處理的兩個線程
1.
#include<pthread.h>
2.
#include<stdio.h>
3.
#include<errno.h>
4.
5.
int
i=0;
6.
void
thread1()
7.
{
8.
9.
while(1)
10.
{
11.
printf(This
is
thread1:%d/n,i);
12.
i++;
13.
sleep(1);
14.
}
15.
}
16.
17.
18.
void
thread2()
19.
{
20.
21.
while(1)
22.
{
23.
printf(This
is
thread2:%d/n,i);
24.
i++;
25.
sleep(1);
26.
}
27.
}
28.
29.
int
main()
30.
{
31.
pthread_t
t1,t2;
32.
33.
pthread_create(&t1,NULL,(void
*)thread1,NULL);
34.
pthread_create(&t2,NULL,(void
*)thread2,NULL);
㈦ Linux 進程、線程和CPU的關系，cpu親和性
1、物理CPU數：機器主板上實際插入的cpu數量，比如說你的主板上安裝了一塊8核CPU，那麼物理CPU個數就是1個，所以物理CPU個數就是主板上安裝的CPU個數。
2、物理CPU核數：單個物理CPU上面有多個核，物理CPU核數=物理CPU數✖️單個物理CPU的核
3、邏輯CPU核數：一般情況，我們認為一顆CPU可以有多個核，加上intel的超線程技術(HT), 可以在邏輯上再分一倍數量的CPU core出來。邏輯CPU核數=物理CPU數✖️單個物理CPU的核*2
4、超線程技術(Hyper-Threading)：就是利用特殊的硬體指令，把兩個邏輯CPU模擬成兩個物理CPU，實現多核多線程。我們常聽到的雙核四線程/四核八線程指的就是支持超線程技術的CPU。
1、並行：兩件（多件）事情在同一時刻一起發生。
2、並發：兩件（多件）事情在同一時刻只能有一個發生，由於CPU快速切換，從而給人的感覺是同時進行。
3、進程和線程
進程是資源分配的最小單位，一個程序有至少一個進程。線程是程序執行的最小單位。一個進程有至少一個線程。
線程之間的通信更方便，同一進程下的線程共享全局變數、靜態變數等數據，而進程之間的通信需要以通信的方式（IPC)進行。多進程程序更健壯，多線程程序只要有一個線程死掉，整個進程也死掉了，而一個進程死掉並不會對另外一個進程造成影響，因為進程有自己獨立的地址空間。
4、單核多線程：單核CPU上運行多線程， 同一時刻只有一個線程在跑，系統進行線程切換，系統給每個線程分配時間片來執行，看起來就像是同時在跑， 但實際上是每個線程跑一點點就換到其它線程繼續跑。
5、多核多線程：每個核上各自運行線程，同一時刻可以有多個線程同時在跑。
1、對於單核：多線程和多進程的多任務是在單cpu交替執行（時間片輪轉調度，優先順序調度等），屬於並發
2、對於多核：同一個時間多個進程運行在不同的CPU核上，或者是同一個時間多個線程能分布在不同的CPU核上（線程數小於內核數），屬於並行。
3、上下文切換：上下文切換指的是內核（操作系統的核心）在CPU上對進程或者線程進行切換。上下文切換過程中的信息被保存在進程式控制制塊（PCB-Process Control Block）中。PCB又被稱作切換幀（SwitchFrame）。上下文切換的信息會一直被保存在CPU的內存中，直到被再次使用。
CPU 親和性（affinity）就是進程要在某個給定的 CPU 上盡量長時間地運行而不被遷移到其他處理器的傾向性。這樣可以減少上下文切換的次數，提高程序運行性能。可分為：自然親和性和硬親和性
1、自然親和性：就是進程要在指定的 CPU 上盡量長時間地運行而不被遷移到其他處理器，Linux 內核進程調度器天生就具有被稱為 軟 CPU 親和性（affinity） 的特性，這意味著進程通常不會在處理器之間頻繁遷移。這種狀態正是我們希望的，因為進程遷移的頻率小就意味著產生的負載小。Linux調度器預設就支持自然CPU親和性(natural CPU affinity): 調度器會試圖保持進程在相同的CPU上運行。
2、硬親和性：簡單來說就是利用linux內核提供給用戶的API，強行將進程或者線程綁定到某一個指定的cpu核運行。Linux硬親和性指定API：taskset .
taskset [options] mask command [arg]...
taskset [options] -p [mask] pid
taskset 命令用於設置或者獲取一直指定的 PID 對於 CPU 核的運行依賴關系。也可以用 taskset 啟動一個命令，直接設置它的 CPU 核的運行依賴關系。
CPU 核依賴關系是指，命令會被在指定的 CPU 核中運行，而不會再其他 CPU 核中運行的一種調度關系。需要說明的是，在正常情況下，為了系統性能的原因，調度器會盡可能的在一個 CPU 核中維持一個進程的執行。強制指定特殊的 CPU 核依賴關系對於特殊的應用是有意義的
CPU 核的定義採用位定義的方式進行，最低位代表 CPU0，然後依次排序。這種位定義可以超過系統實際的 CPU 總數，並不會存在問題。通過命令獲得的這種 CPU 位標記，只會包含系統實際 CPU 的數目。如果設定的位標記少於系統 CPU 的實際數目，那麼命令會產生一個錯誤。當然這種給定的和獲取的位標記採用 16 進制標識。
0x00000001
代表 #0 CPU
0x00000003
代表 #0 和 #1 CPU
0xFFFFFFFF
代表 #0 到 #31 CPU
-p, --pid
對一個現有的進程進行操作，而不是啟動一個新的進程
-c, --cpu-list
使用 CPU 編號替代位標記，這可以是一個列表，列表中可以使用逗號分隔，或者使用 "-" 進行范圍標記，例如：0,5,7,9
-h, --help
列印幫助信息
-V, --version
列印版本信息
如果需要設定，那麼需要擁有 CAP_SYS_NICE 的許可權；如果要獲取設定信息，沒有任何許可權要求。
taskset 命令屬於 util-linux-ng 包，可以使用 yum 直接安裝。
㈧ linux下怎樣將線程分配到指定CPU
大概的介紹一下Linux 的指定CPU運行，包括進程和線程。linux下的top命令是可以查看當前的cpu的運行狀態，按1可以查看系統有多少個CPU，以及每個CPU的運行狀態。
可是如何查看線程的CPU呢？top
-Hp pid,pid就是你當前程序的進程號，如果是多線程的話，是可以查看進程內所有線程的CPU和內存使用情況。
pstree可以查看主次線程，同樣的pstree -p pid。可以查看進程的線程情況。
taskset這個其實才是重點，可以查看以及設置當前進程或線程運行的CPU(設置親和力)。
taskset -pc pid,查看當前進程的cpu，當然有的時候不只是一個，taskset -pc cpu_num pid ,cpu_num就是設置的cpu。
這樣的話基本的命令和操作其實大家都知道了，接下來就是在代碼中完成這些操作，並通過命令去驗證代碼的成功率。
進程制定CPU運行：
[cpp] view plain
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/sysinfo.h>
#include<unistd.h>
#define __USE_GNU
#include<sched.h>
#include<ctype.h>
#include<string.h>
int main(int argc, char* argv[])
{
//sysconf獲取有幾個CPU
int num = sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF);
int created_thread = 0;
int myid;
int i;
int j = 0;
//原理其實很簡單，就是通過cpu_set_t進行位與操作
cpu_set_t mask;
cpu_set_t get;
if (argc != 2)
{
printf("usage : ./cpu num\n");
exit(1);
}
myid = atoi(argv[1]);
printf("system has %i processor(s). \n", num);
//先進行清空，然後設置掩碼
CPU_ZERO(&mask);
CPU_SET(myid, &mask);
//設置進程的親和力
if (sched_setaffinity(0, sizeof(mask), &mask) == -1)
{
printf("warning: could not set CPU affinity, continuing...\n");
}
while (1)
{
CPU_ZERO(&get);
//獲取當前進程的親和力
if (sched_getaffinity(0, sizeof(get), &get) == -1)
{
printf("warning: cound not get cpu affinity, continuing...\n");
}
for (i = 0; i < num; i++)
{
if (CPU_ISSET(i, &get))
{
printf("this process %d is running processor : %d\n",getpid(), i);
}
}
}
return 0;
}
進程設置CPU運行，其實只能是單線程。多線程設定CPU如下：
[cpp] view plain
#define _GNU_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <sched.h>
void *myfun(void *arg)
{
cpu_set_t mask;
cpu_set_t get;
char buf[256];
int i;
int j;
//同樣的先去獲取CPU的個數
int num = sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF);
printf("system has %d processor(s)\n", num);
for (i = 0; i < num; i++) {
CPU_ZERO(&mask);
CPU_SET(i, &mask);
//這個其實和設置進程的親和力基本是一樣的
if (pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(mask), &mask) < 0) {
fprintf(stderr, "set thread affinity failed\n");
}
CPU_ZERO(&get);
if (pthread_getaffinity_np(pthread_self(), sizeof(get), &get) < 0) {
fprintf(stderr, "get thread affinity failed\n");
}
for (j = 0; j < num; j++)
{
if (CPU_ISSET(j, &get))
{
printf("thread %d is running in processor %d\n", (int)pthread_self(), j);
}
}
j = 0;
while (j++ < 100000000) {
memset(buf, 0, sizeof(buf));
}
}
pthread_exit(NULL);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
pthread_t tid;
if (pthread_create(&tid, NULL, (void *)myfun, NULL) != 0)
{
fprintf(stderr, "thread create failed\n");
return -1;
}
pthread_join(tid, NULL);
return 0;
}
㈨ linux內核線程怎麼設置優先順序
Linux內核的三種調度策略：
1，SCHED_OTHER
分時調度策略，
2，SCHED_FIFO實時調度策略，先到先服務。一旦佔用cpu則一直運行。一直運行直到有更高優先順序任務到達或自己放棄
3，SCHED_RR實時調度策略，時間片輪轉。當進程的時間片用完，系統將重新分配時間片，並置於就緒隊列尾。放在隊列尾保證了所有具有相同優先順序的RR任務的調度公平
Linux線程優先順序設置
首先，可以通過以下兩個函數來獲得線程可以設置的最高和最低優先順序，函數中的策略即上述三種策略的宏定義：
int
sched_get_priority_max(int
policy);
int
sched_get_priority_min(int
policy);
SCHED_OTHER是不支持優先順序使用的，而SCHED_FIFO和SCHED_RR支持優先順序的使用，他們分別為1和99，數值越大優先順序越高。
設置和獲取優先順序通過以下兩個函數：
int
pthread_attr_setschedparam(pthread_attr_t
*attr,
const
struct
sched_param
*param);
int
pthread_attr_getschedparam(const
pthread_attr_t
*attr,
struct
sched_param
*param);
例如以下代碼創建了一個優先順序為10的線程：
struct
sched_param
{
int
__sched_priority;
//所要設定的線程優先順序
};
例：創建優先順序為10的線程
pthread_attr_t
attr;
struct
sched_param
param;
pthread_attr_init(&attr);
pthread_attr_setschedpolicy(&attr,
SCHED_RR);
param.sched_priority
=
10;
pthread_attr_setschedparam(&attr,
¶m);
pthread_create(xxx
,
&attr
,
xxx
,
xxx);
pthread_attr_destroy(&attr);