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linux系统编程-进程组、线程

守护进程:

daemon进程。通常运行与操作系统后台,脱离控制终端。一般不与用户直接交互。周期性的等待某个事件发生或周期性执行某一动作。

不受用户登录注销影响。通常采用以d结尾的命名方式。

创建会话

创建一个会话需要注意以下6点注意事项:

  1. 调用进程不能是进程组组长,该进程变成新会话首进程(session header)

  2. 该进程成为一个新进程组的组长进程。

  3. 需有root权限 (ubuntu不需要)

  4. 新会话丢弃原有的控制终端,该会话没有控制终端

  5. 该调用进程是组长进程,则出错返回a

  6. 建立新会话时,先调用fork, 父进程终止,子进程调用setsid

getsid函数 获取进程所属的会话ID

setsid函数 创建一个会话,并以自己的ID设置进程组ID,同时也是新会话的ID。

守护进程创建步骤:

  1. fork子进程,让父进程终止。

  2. 子进程调用 setsid() 创建新会话

  3. 通常根据需要,改变工作目录位置 chdir(), 防止目录被卸载。

  4. 通常根据需要,重设umask文件权限掩码,影响新文件的创建权限。 022 -- 755 0345 --- 432 r---wx-w- 422

  5. 通常根据需要,关闭/重定向 文件描述符

  6. 守护进程 业务逻辑。while()

线程概念:

进程:有独立的 进程地址空间。有独立的pcb。 分配资源的最小单位。

线程:有独立的pcb。没有独立的进程地址空间。 最小单位的执行。

ps -Lf 进程id 	---> 线程号。LWP  --》cpu 执行的最小单位。

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线程共享:

  • 独享 栈空间(内核栈、用户栈)

  • 共享 ./text./data ./rodataa ./bsss heap ---> 共享【全局变量】(errno)

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线程控制原语:

pthread_t pthread_self(void);	获取线程id。 线程id是在进程地址空间内部,用来标识线程身份的id号。

	返回值:本线程id

检查出错返回: 线程中。

fprintf(stderr, "xxx error: %s\n", strerror(ret));

创建线程 pthread_create

int pthread_create(pthread_t *tid, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_rountn)(void *), void *arg); 创建子线程。

	参1:传出参数,表新创建的子线程 id

	参2:线程属性。传NULL表使用默认属性。

	参3:子线程回调函数。创建成功,ptherad_create函数返回时,该函数会被自动调用。
	
	参4:参3的参数。没有的话,传NULL

	返回值:成功:0

		失败:errno

循环创建N个子线程:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <pthread.h>

void sys_err(char *str)
{
    perror(str);
    exit(1);
}

void *thr_fn(void *arg)
{
    int i = (int)arg;
    sleep(i);
    printf("i am  %d thread pid is %d, thread id is %lu\n", i + 1, getpid(), pthread_self());
    return NULL;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{

    pthread_t tid[5];
    // tid[0] = (pthread_t *)malloc(sizeof(pthread_t)*5);

    // struct stu *retval;
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        pthread_create(&tid[i], NULL, thr_fn, (void *)i);
    }

    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        pthread_join(tid[i], NULL);
    }

    printf("main pid is %d, thread id is %lu\n", getpid(), pthread_self());
    // sleep(1);
    // pthread_exit(NULL);
    // return 0;
}

pthread_exit退出当前线程

void pthread_exit(void *retval);  退出当前线程。

	retval:退出值。 无退出值时,NULL

	exit();	退出当前进程。

	return: 返回到调用者那里去。

	pthread_exit(): 退出当前线程。

pthread_join阻塞 回收线程。

int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);	阻塞 回收线程。

​	thread: 待回收的线程id

​	retval:传出参数。 回收的那个线程的退出值。

​		线程异常借助,值为 -1。

​	返回值:成功:0

​		失败:errno

pthread_detach 设置线程分离

int pthread_detach(pthread_t thread);		设置线程分离

​	thread: 待分离的线程id


​	
​		返回值:成功:0
​	

​		失败:errno	


pthread_cancel杀死一个线程

int pthread_cancel(pthread_t thread);		杀死一个线程。  需要到达取消点(保存点)

​	thread: 待杀死的线程id
​	
​	返回值:成功:0

​		失败:errno

​	如果,子线程没有到达取消点, 那么 pthread_cancel 无效。

​	我们可以在程序中,手动添加一个取消点。使用 pthread_testcancel();

​	成功被 pthread_cancel() 杀死的线程,返回 -1.使用pthead_join 回收。

线程进程原语对比

线程控制原语进程控制原语
pthread_create()fork();
pthread_self()getpid();
pthread_exit()exit(); / return
pthread_join()wait()/waitpid()
pthread_cancel()kill()
pthread_detach()

线程属性:

设置分离属性。

pthread_attr_t attr  	创建一个线程属性结构体变量

pthread_attr_init(&attr);	初始化线程属性

pthread_attr_setdetachstate(&attr,  PTHREAD_CREATE_DETACHED);		设置线程属性为 分离态

pthread_create(&tid, &attr, tfn, NULL); 借助修改后的 设置线程属性 创建为分离态的新线程

pthread_attr_destroy(&attr);	销毁线程属性

线程使用注意事项

  1. 主线程退出其他线程不退出,主线程应调用pthread_exit

  2. 避免僵尸线程

​ pthread_join

​ pthread_detach

​ pthread_create指定分离属性

​ 被join线程可能在join函数返回前就释放完自己的所有内存资源,所以不应当返回被回收线程栈中的值;

  1. malloc和mmap申请的内存可以被其他线程释放

  2. 应避免在多线程模型中调用fork除非,马上exec,子进程中只有调用fork的线程存在,其他线程在子进程中均pthread_exit

  3. 信号的复杂语义很难和多线程共存,应避免在多线程引入信号机制

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