㈠ linux 下 进程和线程的区别
线程和进程是另一对有意义的概念，主要区别和联系如下：
进程是操作系统进行资源分配的基本单位，拥有完整的进程空间。进行系统资源分配的时候，除了CPU资源之外，不会给线程分配独立的资源，线程所需要的资源需要共享。
线程是进程的一部分，如果没有进行显示的线程分配，可以认为进程是单线程的；如果进程中建立了线程，则可认为系统是多线程的。
多线程和多进程是两种不同的概念。多线程与多进程有不同的资源共享方式。
进程有进程控制块PCB，系统通过PCB对进程进行调度。进程有线程控制块TCP，但TCB所表示的状态比PCB要少的多。
㈡ Linux中，物理CPU的分配是基于线程还是进程
Linux是没有线程的概念的，而是加了一个微进程的概念－－其实还是进程，只是它的调度要比一般进程的消耗小一点而已。
㈢ Linux 线程同步有哪些方法
一、互斥锁(mutex)
1.
初始化锁。在Linux下，线程的互斥量数据类型是pthread_mutex_t。在使用前,要对它进行初始化。
静态分配：pthread_mutex_t
mutex
=
PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
动态分配：int
pthread_mutex_init(pthread_mutex_t
*mutex,
const
pthread_mutex_attr_t
*mutexattr);
2.
加锁。对共享资源的访问，要对互斥量进行加锁，如果互斥量已经上了锁，调用线程会阻塞，直到互斥量被解锁。
int
pthread_mutex_lock(pthread_mutex
*mutex);
int
pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t
*mutex);
3.
解锁。在完成了对共享资源的访问后，要对互斥量进行解锁。
int
pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t
*mutex);
4.
销毁锁。锁在是使用完成后，需要进行销毁以释放资源。
int
pthread_mutex_destroy(pthread_mutex
*mutex);
二、条件变量(cond)
1.
初始化条件变量。
静态态初始化，pthread_cond_t
cond
=
PTHREAD_COND_INITIALIER;
动态初始化，int
pthread_cond_init(pthread_cond_t
*cond,
pthread_condattr_t
*cond_attr);
2.
等待条件成立。释放锁,同时阻塞等待条件变量为真才行。timewait()设置等待时间,仍未signal,返回ETIMEOUT(加锁保证只有一个线程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.
激活条件变量。pthread_cond_signal,pthread_cond_broadcast（激活所有等待线程）
int
pthread_cond_signal(pthread_cond_t
*cond);
int
pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t
*cond);
//解除所有线程的阻塞
4.
清除条件变量。无线程等待,否则返回EBUSY
int
pthread_cond_destroy(pthread_cond_t
*cond);
三、信号量(sem)
1.
信号量初始化。
int
sem_init
(sem_t
*sem
,
int
pshared,
unsigned
int
value);
这是对由sem指定的信号量进行初始化，设置好它的共享选项(linux
只支持为0，即表示它是当前进程的局部信号量)，然后给它一个初始值VALUE。
2.
等待信号量。给信号量减1，然后等待直到信号量的值大于0。
int
sem_wait(sem_t
*sem);
3.
释放信号量。信号量值加1。并通知其他等待线程。
int
sem_post(sem_t
*sem);
4.
销毁信号量。我们用完信号量后都它进行清理。归还占有的一切资源。
int
sem_destroy(sem_t
*sem);
㈣ linux 最多支持多少个线程
默认情况下：
主线程＋辅助线程 ＋<253个自己的线程<＝255
含主线程和一个辅助线程，最多255个，即一个用户只能生成253个线程。
Linux最大线程数限制及当前线程数查询：
1、总结系统限制有：
/proc/sys/kernel/pid_max #查系统支持的最大线程数，一般会很大，相当于理论值
/proc/sys/kernel/thread-max
max_user_process（ulimit -u） #系统限制某用户下最多可以运行多少进程或线程
/proc/sys/vm/max_map_count
硬件内存大小
2、java虚拟机本身限制：
-Xms #intial java heap size
-Xmx #maximum java heap size
-Xss #the stack size for each thread
3、查询当前某程序的线程或进程数
pstree -p `ps -e | grep java | awk '{print $1}'` | wc -l 或 pstree -p 3660 | wc -l
4、查询当前整个系统已用的线程或进程数
pstree -p | wc -l
1、 cat /proc/${pid}/status
2、pstree -p ${pid}
3、top -p ${pid} 再按H 或者直接输入 top -bH -d 3 -p ${pid}
top -H
手册中说：-H : Threads toggle
加上这个选项启动top，top一行显示一个线程。否则，它一行显示一个进程。
4、ps xH
手册中说：H Show threads as if they were processes
这样可以查看所有存在的线程。
5、ps -mp <PID>
手册中说：m Show threads after processes
这样可以查看一个进程起的线程数。
㈤ 是指实时线程,Linux分配1-99为实时线程,是1为最高优先级还是99为最高
1是实时进程优先级最高的，99是实时进程优先级最低的，数字越小，优先级越高
你在做operating system的实验？
㈥ Linux线程及同步
linux多线程
1.线程概述
线程是一个进程内的基本调度单位，也可以称为轻量级进程。线程是在共享内存空间中并发的多道执行路径，它们共享一个进程的资源，如文件描述和信号处理。因此，大大减少了上下文切换的开销。一个进程可以有多个线程，也就
是有多个线程控制表及堆栈寄存器，但却共享一个用户地址空间。
2.线程实现
线程创建pthread_create()
所需头文件#include
<pthread.h>
函数原型int
pthread_create
((pthread_t
*thread,
pthread_attr_t
*attr,
thread：线程标识符
attr：线程属性设置
start_routine：线程函数的起始地址
arg：传递给start_routine的参数
函数返回值
成功：0
出错：-1
线程退出pthread_exit();
所需头文件#include
<pthread.h>
函数原型void
pthread_exit(void
*retval)
函数传入值retval:pthread_exit()调用者线程的返回值，可由其他函数如pthread_join
来检索获取
等待线程退出并释放资源pthread_join()
所需头文件#include
<pthread.h>
函数原型int
pthread_join
((pthread_t
th,
void
**thread_return))
函数传入值
th：等待线程的标识符
thread_return：用户定义的指针，用来存储被等待线程的返回值（不为NULL时）
函数返回值
成功：0
出错：-1
代码举例
1.
#include<pthread.h>
2.
#include<stdio.h>
3.
#include<errno.h>
4.
5.
/*线程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.
/*线程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.
/*创建线程*/
40.
pthread_create(&t1,NULL,(void
*)thread1,NULL);
41.
pthread_create(&t2,NULL,(void
*)thread2,NULL);
42.
/*等待线程退出*/
43.
pthread_join(t1,NULL);
44.
pthread_join(t2,NULL);
45.
return
0;
46.
}
3同步与互斥
<1>互斥锁
互斥锁的操作主要包括以下几个步骤。
•
互斥锁初始化：pthread_mutex_init
•
互斥锁上锁：pthread_mutex_lock
•
互斥锁判断上锁：pthread_mutex_trylock
•
互斥锁接锁：pthread_mutex_unlock
•
消除互斥锁：pthread_mutex_destroy
1.
#include<pthread.h>
2.
#include<stdio.h>
3.
#include<errno.h>
4.
5.
int
i=0;/*共享变量*/
6.
pthread_mutex_t
mutex=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;/*互斥锁*/
7.
8.
void
thread1()
9.
{
10.
int
ret;
11.
while(1)
12.
{
13.
14.
15.
ret=pthread_mutex_trylock(&mutex);/*判断上锁*/
16.
17.
if(ret!=EBUSY)
18.
{
19.
pthread_mutex_lock(&mutex);/*上锁*/
20.
printf(This
is
thread1:%d/n,i);
21.
i++;
22.
pthread_mutex_unlock(&mutex);/*解锁*/
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>信号量
未进行同步处理的两个线程
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 进程、线程和CPU的关系，cpu亲和性
1、物理CPU数：机器主板上实际插入的cpu数量，比如说你的主板上安装了一块8核CPU，那么物理CPU个数就是1个，所以物理CPU个数就是主板上安装的CPU个数。
2、物理CPU核数：单个物理CPU上面有多个核，物理CPU核数=物理CPU数✖️单个物理CPU的核
3、逻辑CPU核数：一般情况，我们认为一颗CPU可以有多个核，加上intel的超线程技术(HT), 可以在逻辑上再分一倍数量的CPU core出来。逻辑CPU核数=物理CPU数✖️单个物理CPU的核*2
4、超线程技术(Hyper-Threading)：就是利用特殊的硬件指令，把两个逻辑CPU模拟成两个物理CPU，实现多核多线程。我们常听到的双核四线程/四核八线程指的就是支持超线程技术的CPU。
1、并行：两件（多件）事情在同一时刻一起发生。
2、并发：两件（多件）事情在同一时刻只能有一个发生，由于CPU快速切换，从而给人的感觉是同时进行。
3、进程和线程
进程是资源分配的最小单位，一个程序有至少一个进程。线程是程序执行的最小单位。一个进程有至少一个线程。
线程之间的通信更方便，同一进程下的线程共享全局变量、静态变量等数据，而进程之间的通信需要以通信的方式（IPC)进行。多进程程序更健壮，多线程程序只要有一个线程死掉，整个进程也死掉了，而一个进程死掉并不会对另外一个进程造成影响，因为进程有自己独立的地址空间。
4、单核多线程：单核CPU上运行多线程， 同一时刻只有一个线程在跑，系统进行线程切换，系统给每个线程分配时间片来执行，看起来就像是同时在跑， 但实际上是每个线程跑一点点就换到其它线程继续跑。
5、多核多线程：每个核上各自运行线程，同一时刻可以有多个线程同时在跑。
1、对于单核：多线程和多进程的多任务是在单cpu交替执行（时间片轮转调度，优先级调度等），属于并发
2、对于多核：同一个时间多个进程运行在不同的CPU核上，或者是同一个时间多个线程能分布在不同的CPU核上（线程数小于内核数），属于并行。
3、上下文切换：上下文切换指的是内核（操作系统的核心）在CPU上对进程或者线程进行切换。上下文切换过程中的信息被保存在进程控制块（PCB-Process Control Block）中。PCB又被称作切换帧（SwitchFrame）。上下文切换的信息会一直被保存在CPU的内存中，直到被再次使用。
CPU 亲和性（affinity）就是进程要在某个给定的 CPU 上尽量长时间地运行而不被迁移到其他处理器的倾向性。这样可以减少上下文切换的次数，提高程序运行性能。可分为：自然亲和性和硬亲和性
1、自然亲和性：就是进程要在指定的 CPU 上尽量长时间地运行而不被迁移到其他处理器，Linux 内核进程调度器天生就具有被称为 软 CPU 亲和性（affinity） 的特性，这意味着进程通常不会在处理器之间频繁迁移。这种状态正是我们希望的，因为进程迁移的频率小就意味着产生的负载小。Linux调度器缺省就支持自然CPU亲和性(natural CPU affinity): 调度器会试图保持进程在相同的CPU上运行。
2、硬亲和性：简单来说就是利用linux内核提供给用户的API，强行将进程或者线程绑定到某一个指定的cpu核运行。Linux硬亲和性指定API：taskset .
taskset [options] mask command [arg]...
taskset [options] -p [mask] pid
taskset 命令用于设置或者获取一直指定的 PID 对于 CPU 核的运行依赖关系。也可以用 taskset 启动一个命令，直接设置它的 CPU 核的运行依赖关系。
CPU 核依赖关系是指，命令会被在指定的 CPU 核中运行，而不会再其他 CPU 核中运行的一种调度关系。需要说明的是，在正常情况下，为了系统性能的原因，调度器会尽可能的在一个 CPU 核中维持一个进程的执行。强制指定特殊的 CPU 核依赖关系对于特殊的应用是有意义的
CPU 核的定义采用位定义的方式进行，最低位代表 CPU0，然后依次排序。这种位定义可以超过系统实际的 CPU 总数，并不会存在问题。通过命令获得的这种 CPU 位标记，只会包含系统实际 CPU 的数目。如果设定的位标记少于系统 CPU 的实际数目，那么命令会产生一个错误。当然这种给定的和获取的位标记采用 16 进制标识。
0x00000001
代表 #0 CPU
0x00000003
代表 #0 和 #1 CPU
0xFFFFFFFF
代表 #0 到 #31 CPU
-p, --pid
对一个现有的进程进行操作，而不是启动一个新的进程
-c, --cpu-list
使用 CPU 编号替代位标记，这可以是一个列表，列表中可以使用逗号分隔，或者使用 "-" 进行范围标记，例如：0,5,7,9
-h, --help
打印帮助信息
-V, --version
打印版本信息
如果需要设定，那么需要拥有 CAP_SYS_NICE 的权限；如果要获取设定信息，没有任何权限要求。
taskset 命令属于 util-linux-ng 包，可以使用 yum 直接安装。
㈧ linux下怎样将线程分配到指定CPU
大概的介绍一下Linux 的指定CPU运行，包括进程和线程。linux下的top命令是可以查看当前的cpu的运行状态，按1可以查看系统有多少个CPU，以及每个CPU的运行状态。
可是如何查看线程的CPU呢？top
-Hp pid,pid就是你当前程序的进程号，如果是多线程的话，是可以查看进程内所有线程的CPU和内存使用情况。
pstree可以查看主次线程，同样的pstree -p pid。可以查看进程的线程情况。
taskset这个其实才是重点，可以查看以及设置当前进程或线程运行的CPU(设置亲和力)。
taskset -pc pid,查看当前进程的cpu，当然有的时候不只是一个，taskset -pc cpu_num pid ,cpu_num就是设置的cpu。
这样的话基本的命令和操作其实大家都知道了，接下来就是在代码中完成这些操作，并通过命令去验证代码的成功率。
进程制定CPU运行：
[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获取有几个CPU
int num = sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF);
int created_thread = 0;
int myid;
int i;
int j = 0;
//原理其实很简单，就是通过cpu_set_t进行位与操作
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);
//先进行清空，然后设置掩码
CPU_ZERO(&mask);
CPU_SET(myid, &mask);
//设置进程的亲和力
if (sched_setaffinity(0, sizeof(mask), &mask) == -1)
{
printf("warning: could not set CPU affinity, continuing...\n");
}
while (1)
{
CPU_ZERO(&get);
//获取当前进程的亲和力
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;
}
进程设置CPU运行，其实只能是单线程。多线程设定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;
//同样的先去获取CPU的个数
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);
//这个其实和设置进程的亲和力基本是一样的
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内核线程怎么设置优先级
Linux内核的三种调度策略：
1，SCHED_OTHER
分时调度策略，
2，SCHED_FIFO实时调度策略，先到先服务。一旦占用cpu则一直运行。一直运行直到有更高优先级任务到达或自己放弃
3，SCHED_RR实时调度策略，时间片轮转。当进程的时间片用完，系统将重新分配时间片，并置于就绪队列尾。放在队列尾保证了所有具有相同优先级的RR任务的调度公平
Linux线程优先级设置
首先，可以通过以下两个函数来获得线程可以设置的最高和最低优先级，函数中的策略即上述三种策略的宏定义：
int
sched_get_priority_max(int
policy);
int
sched_get_priority_min(int
policy);
SCHED_OTHER是不支持优先级使用的，而SCHED_FIFO和SCHED_RR支持优先级的使用，他们分别为1和99，数值越大优先级越高。
设置和获取优先级通过以下两个函数：
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);
例如以下代码创建了一个优先级为10的线程：
struct
sched_param
{
int
__sched_priority;
//所要设定的线程优先级
};
例：创建优先级为10的线程
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);