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:
-
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)
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该进程成为一个新进程组的组长进程。
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需有root权限 (ubuntu不需要)
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新会话丢弃原有的控制终端,该会话没有控制终端
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该调用进程是组长进程,则出错返回a
-
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:
fork子进程,让父进程终止。
子进程调用 setsid() 创建新会话
通常根据需要,改变工作目录位置 chdir(), 防止目录被卸载。
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
通常根据需要,关闭/重定向 文件描述符
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。
线程共享:
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独享 栈空间(内核栈、用户栈)
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共享 ./text./data ./rodataa ./bsss heap ---> 共享【全局变量】(errno)
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
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主线程退出其他线程不退出,主线程应调用pthread_exit
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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;
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malloc和mmap申请的内存可以被其他线程释放
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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
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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