第8章 嵌入式Linux多线程编程讲解
关于Linux多线程编程
关于Linux多线程编程Linux线程分为两类，一是核心级支持线程，在核心级实现线程时，线程的实现依赖于内核，无论是在用户进程中的线程还是系统进程中的线程，他们的创建、撤消、切换都由内核实现。
核心只有单线程进程概念，而多线程进程由与应用程序连接的过程库实现。
另一类线程是用户级线程，在Linux众多的线程库中，大部分实现的是用户级线程。
系统创建线程的顺序如下：当一个线程启动后，它会自动创建一个线程即主线程（main thread)或者初始化线程(initial thread)，然后就利用pthread_initialize()初始化系统管理线程并且启动线程机制。
Linux线程编程基础要创建一个多线程程序，必须加载pthread.h头文件。
要掌握多线程编程常用的几个函数：1、创建新线程函数：pthread_create()2、挂起当前线程函数：pthread_join()3、线程注册的清除处理函数：pthread_exit()4、取消一个线程函数：pthread_cancel()5、挂起当前线程，直到满足某种条件：pthread_cond_init多线程的同步1、互斥锁互斥锁用来保证一段时间内只有一个线程在执行一段代码。
当在同一内存空间运行多个线程时，为保证多个线程之间不相互破坏，要创建互斥量，如果一个线程已经锁定一个互斥量，第二个线程又试图去锁定这个互斥量，则第二个线程被挂起（不占用任何CPU资源），直到第一个线程解除对这个互斥量的锁定为止。
第二个线程将被唤醒并继续执行，同时锁定这个互斥量。
创建互斥量时，必须首先声明一个类型为pthread_mutex_t的变量，然后对其进行初始化，结构pthread_mutex_t为不公开的数据类型，其中包含一个系统分配的属性对象。
函数pthread_mutex_init用来生成一个互斥锁。
锁定一个互斥量时使用函数pthread_mutex_lock()，它尝试锁定一个互斥量，如果该互斥量已经被其它线程锁定，该函数就把调用自己的线程挂起，一旦该互斥量解锁，它将恢复运行并锁定该互斥量。
嵌入式Linux监控终端的多进程控制
关 键词 ：嵌入 式 Ｌｎｘ 多进 程 ｉｕ
中图分 类号 ：Ｔ ２ ３＋． Ｐ７ ５
Ｓｃｅ通 信 ｏｋｔ
ＣＳ 式 ／模
监控 终端
文献标 志码 ：Ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ： Ｉ ｒ ｅ ｏ ａ ｏｄ ｔｅｉ ｔｂｉｔ ａ ｓ ｄ ｂ ｓｎｇｔｏｍａ ｙｔｍｅｓｉ ｈ ｙ ｔｍ ，ｔｅｍｕ ｔ ｐ ｏ ｅ ｓｃ ｎｒ ｌｍｅｈｏ ｓｐ ｏ ｏ ｅ ｓｒ ｃ ｎ ｏｄ ｒｔ ｖ ｉ ｈ ｎｓａ ｌｙ ｃ ｕ ｅ ｙｕ ｉ ｏ ｎ ｉ ｒ ｎｔ ｅｓ ｓｅ ｉ ｈ ｌｉ ｒ ｃ ｓ ｏ ｔｏ ｔ ｄ ｉ ｒｐ ｓ ｄ，ｔａ ｓ — ｈ ｔｉ
立 定 吕 盛 林
（ 南理 工大 学 自动化 科 学与 工程 学院 ， 东 广 州 华 广 ５０４ ） １６ ０
摘
要 ：为避 免系统 因使 用过 多定 时器而 不稳 定的缺 陷 ， 出了一种 多 进程 控 制方 法 ， 提 即采用 多 个进 程 协 作 完成 监 控 终端 的监控 功
能 。该方法 采用 Ｃ Ｓ 计模 式 ， 过 Ｓ ｃ ｅ 通信 实现进 程 间的数 据共享 ； ／ 设 通 ｏｋｔ 同时 ， 分利 用 Ｌｎ ｘ 统的 阻塞特 性及进 程 的调度 ， 充 ｉ 系 ｕ 节约 系 统 资源 ， 现对 现场数 据采 集 、 据库 管理 、 实 数 人机界 面显 示 以及与 上位 机 通信 等 功 能 。试 验 结 果 表 明 ， 进 程控 制 方 法提 高 了 系统 的 多 稳 定性 ， 可应用 于其他 终端 系统 。
嵌 入 式 Ｌｎ ｘ监 控 终 端 的 多进 程控 制 陈 立定 ， ｉｕ 等
嵌 入 式 Ｌｎｘ监 控终 端 的多进 程 控 制 ｉ ｕ
Ｍ ｕｔ ｐ ｏ ｅ ｓ Ｃｏ ｔｏ ｅ ｎ Ｍ ｏ ｉ ｒ ｇ Ｔ ｒ ｉａ ａ ｅ ｎ Ｅ ｂ ｄ ｅ ｉ ｕ ｌ— ｒ ｃ ｓ ｎ ｒ ｌＵｓ ｄ ｉ ｉ ｎｔ ｉ ｅ ｍ ｎ ｌＢ ｓ ｄ ｏ ｍ ｅ ｄ ｄ Ｌ ｎ ｘ ｏ ｎ
多线程编程之：Linux线程编程
多线程编程之：Linux线程编程9.2 线程编程9.2.1 线程基本编程这里要讲的线程相关操作都是用户空间中的线程的操作。
在Linux中，普通pthread线程库是一套通用的线程库，是由POSIX提出的，因此具有很好的可移植性。
(1)函数解释。
创建线程事实上就是确定调用该线程函数的入口点，这里通常用法的函数是pthread_create()。
在线程创建以后，就开头运行相关的线程函数，在该函数运行完之后，该线程也就退出了，这也是线程退出一种办法。
另一种退出线程的办法是用法函数pthread_exit()，这是线程的主动行为。
这里要注重的是，在用法线程函数时，不能任意用法exit()退出函数举行出错处理，因为exit()的作用是使调用进程终止，往往一个进程包含多个线程，因此，在用法exit()之后，该进程中的全部线程都终止了。
因此，在线程中就可以用法pthread_exit()来代替进程中的exit()。
因为一个进程中的多个线程是分享数据段的，因此通常在线程退出之后，退出线程所占用的资源并不会随着线程的终止而得到释放。
正如进程之间可以用wait()系统调用来同步终止并释放资源一样，线程之间也有类似机制，那就是pthread_join()函数。
pthread_join()可以用于将当前线程挂起来等待线程的结束。
这个函数是一个线程堵塞的函数，调用它的函数将向来等待到被等待的线程结束为止，当函数返回时，被等待线程的资源就被收回。
前面已提到线程调用pthread_exit()函数主动终止自身线程。
但是在无数线程应用中，常常会碰到在别的线程中要终止另一个线程的执行的问题。
此时调用pthread_cancel()函数实现这种功能，但在被取消的线程的内部需要调用pthread_setcancel()函数和pthread_setcanceltype()函数设置自己的取消状态，例如被取消的线第1页共9页。
linux c语言 线程编程讲义
Linux下C语言线程编程讲义大纲当然，我可以帮你创建一个 "Linux C 语言线程编程讲义" 的大纲。
请注意，由于篇幅限制，这里只是一个概述。
你可以根据这个大纲来扩展和详细化内容。
Linux C 语言线程编程讲义一、引言1.线程的定义和重要性2.线程与进程的区别3.多线程编程的优势二、Linux下的线程编程基础1.Linux线程（LWP）概念2.线程的创建（pthread_create函数）3.线程的终止（pthread_exit函数）4.线程的同步5.线程的属性设置和获取三、线程同步与互斥1.互斥锁（mutex）2.读写锁3.自旋锁4.条件变量5.信号量四、线程间的通信1.管道（pipe）2.消息队列3.共享内存4.信号五、线程池1.线程池的概念和优势2.线程池的创建与使用3.线程池的管理和调优六、多线程应用的性能考虑1.CPU亲和性设置2.减少上下文切换3.使用高性能的同步原语4.分析工具与实用程序的使用（例如：perf，htop等）七、实际案例与实践1.简单的多线程程序示例2.使用线程池处理网络请求的案例分析3.多线程并发算法实现（例如：生产者-消费者问题）八、注意事项与最佳实践1.避免死锁的最佳实践2.对全局变量的保护（避免竞态条件）3.多线程中的数据一致性问题及处理方式4.使用合理的并发控制来优化性能5.对多线程程序进行调试和性能分析的建议6.编写可移植的多线程代码的最佳实践7.设计线程安全的API的原则和建议8.对C++和Java中的多线程编程的一些特别提示和对比。
Linux线程基础讲解学习
L i n u x线程基础Linux系统下的多线程编程1.1 引言线程（thread）技术早在60年代就被提出，但真正应用多线程到操作系统中去，是在80年代中期，solaris是这方面的佼佼者。
传统的Unix也支持线程的概念，但是在一个进程（process）中只允许有一个线程，这样多线程就意味着多进程。
现在，多线程技术已经被许多操作系统所支持，包括Windows/NT，当然，也包括Linux。
为什么有了进程的概念后，还要再引入线程呢？使用多线程到底有哪些好处？什么的系统应该选用多线程？我们首先必须回答这些问题。
1.2使用多线程的理由一是和进程相比，它是一种非常"节俭"的多任务操作方式。
进程是系统中程序执行和资源分配的基本单位。
我们知道，在Linux系统下，启动一个新的进程必须分配给它独立的地址空间，建立众多的数据表来维护它的代码段、堆栈段和数据段，这就导致了进程在进行切换等操作起到了现场保护作用, 这是一种"昂贵"的多任务工作方式。
但是为了进一步减少处理机的空转时间支持多处理器和减少上下文切换开销，进程演化中出现了另外一个概念，这就是线程，也被人称为轻量级的进程。
它是一个进程内的基本调度单位。
线程是在共享的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，比如文件描述符和信号处理等。
因此，大大减少了上下文切换的开销。
而运行于一个进程中的多个线程，它们彼此之间使用相同的地址空间，共享大部分数据，启动一个线程所花费的空间远远小于启动一个进程所花费的空间，而且，线程间彼此切换所需的时间也远远小于进程间切换所需要的时间。
二是线程间方便的通信机制。
对不同进程来说，它们具有独立的数据空间，要进行数据的传递只能通过通信的方式进行，这种方式不仅费时，而且很不方便。
线程则不然，由于同一进程下的线程之间共享数据空间，所以一个线程的数据可以直接为其它线程所用，这不仅快捷，而且方便。
linux多线程编程
∗ 这些属性可以通过其他函数来获取和设置
线程属性
∗ 取消选项--∗ 可取消状态 ∗ int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate);
∗ PTHREAD_CANCEL_ENABLE 允许（默认） ∗ PTHREAD_CANCEL_DISABLE 禁止
∗ int pthread_attr_getdetachstate(const pthread_attr_t *restarict attr, int *detachstate); 默认是 PTHREAD_CREATE_JOINABLE
∗ 2、线程栈末尾的警戒缓冲区大小
∗ pthread_attr_getguardsize 3、线程栈的最低地址
进程原语和线程原语的比较
进程原语 fork exit waitpid atexit getpid abort 线程原语 pthread_create pthread_exit pthread_join pthread_cancel_push pthread_self pthread_cancel 描述 创建新的控制流 从现有控制流中退出 从控制流退出中获得状态 注册在退出控制流时调用的函数 获取控制流的ID 请求控制流的非正常退出
线程创建
∗ 获取线程标识pthread_t
int pthread_equal (pthread_t t1, pthread_t t2); 比较两线程id是否相同，不能直接用==，因为不同操 作系统下， pthread_t 的实现不同。Linux是无符号长整型，solaris 是无符号整数，FreeBSD和Mac是指向pthread结构的指针。 pthread_t pthread_self(void); 获得自身线程id 注意：linux中使用进程实现线程，所以新创建的线程和源线程进 程号可能不同
Linux多线程编程实例-电脑资料
Linux多线程编程实例-电脑资料这篇文章主要介绍了Linux 多线程编程实例,本文讲解了多线程 VS 多进程的概念、程序设计逻辑以及每个步骤的代码实例,需要的朋友可以参考下一、多线程 VS 多进程和进程相比，线程有很多优势，。
在Linux系统下，启动一个新的进程必须分配给它独立的地址空间，建立众多的数据表来维护代码段和数据。
而运行于一个进程中的多个线程，他们之间使用相同的地址空间。
正是这样，同一进程下的线程之间共享数据空间，数据可以相互使用，并且线程间切换也要更快些，可以更有效的利用CPU。
二、程序设计[注] 头文件编译时要加载动态库 libpthread.a，使用 -lpthread1、创建线程2、等待线程3、关闭线程4、退出清除1、创建线程代码如下:int pthread_create(pthread_t *tidp, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_rtn)(void), void *arg)tidp为线程id，是函数分配的值，所以要传一个pthread_t 的地址。
attr线程属性，通常为空。
start_rtn为线程要执行的函数，返回值为空指针，参数为后面的*arg若成功则返回0，否则返回出错编号。
例：代码如下:#include#includevoid *func1(void *arg){ //原函数声明int i;for(i=0;i<5;i++){printf("this is func1! The num is %d\n",*(int*)arg); //将空指针转换为int型指针sleep(1);}}void *func2(int *m){ //自定义类型声明，也可以定义非指针类型，但是在create时会有警告，因为非地址并不能改变传入的值int i;for(i=0;i<5;i++){printf("this is func2! The num is %d\n",*m);(*m)++;sleep(1);}}int main(){pthread_t id1,id2;int num = 5;int *p = #if(pthread_create(&id1,NULL,(void *)func1,(void *)p) != 0){printf("thread1 create error!\n");return -1;}if(pthread_create(&id2,NULL,(void *)func2,&num) != 0){printf("thread2 create error!\n");return -1;}pthread_join(id1,NULL); //等待线程结束pthread_join(id2,NULL);printf("Running complete!\n");return 0;}运行结果：代码如下:[fsy@localhost process]$ gcc thC.c -o thC -lpthread -g[fsy@localhost process]$ ./thCthis is func2! The num is 5this is func1! The num is 6this is func2! The num is 6this is func1! The num is 7this is func2! The num is 7this is func1! The num is 8this is func2! The num is 8this is func1! The num is 9this is func2! The num is 9this is func1! The num is 10Running complete![fsy@localhost process]$2、等待线程[注]当调用pthread_create函数时，线程并没有开始执行，主进程应有等待，比如用sleep，或者用更专业的函数：pthread_join 代码如下:int pthread_join(pthread_t tid, void **rval_ptr)调用函数可以阻塞调用线程，直到指定的线程终止。
跟我学Linux编程-8-多线程简单示例
多线程编程简单示例今天，我们将写一个简单的多线程示例程序，来做为我们多线程学习的初步开始。
先上例子再做解释：#include <pthread.h>#include <stdio.h>//线程执行函数void *thread_task(void *arg){int id = (int)arg;int cnt = 0;while (1){printf("[%d] : %d\n", id, cnt);cnt++;sleep(1);}return NULL;}int main(int argc, char *argv[]){pthread_t thr;//创建两个线程pthread_create(&thr, NULL, thread_task, (void *)1);pthread_create(&thr, NULL, thread_task, (void *)2);thread_task((void *)0);return 0;}写多线程程序，有如下几个要点：1 #include <pthread.h>，多线程编程相关的库函数需引用这个头文件。
2为每个线程写一个线程执行函数(线程任务逻辑相同，可以使用同一个线程执行函数)，如示例中的pthread_task，就是线程执行函数。
线程执行函数的形式为：void *task(void *arg)；其返回值为void*，参数也为void *。
如果多个线程使用同一个线程执行函数，那么arg参数是一个能够用于实际区分这些线程任务的重要内容。
3 调用phread_create接口，创建每一个线程，并为其指定线程执行函数以及参数。
其接口定义为：int pthread_create(pthread_t *tidp,const pthread_attr_t *attr, (void*)(*start_rtn)(void*),void *arg)；其中：tidp是线程对像，由调用者指定，用于返回线程编号；attr是线程参数，如线程优先级等，我们通常设置为NULL；start_rtn为线程执行函数，线程创建后，调用start_rtn，start_rtn运行结束，线程也就终止；arg为线程执行函数的参数，pthread_create本身并不使用，只是简单将其传给start_rtn。
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当创建线程成功时，函数返回0，若不为0则说明创 建线程失败，常见的错误返回代码为EAGAIN和 EINVAL。前者表示系统限制创建新的线程，例如线 程数目过多了；后者表示第二个参数代表的线程属 性值非法。
创建线程成功后，新创建的线程则运行参数三和参 数四确定的函数，原来的线程则继续运行下一行代 码。
而运行于一个进程中的多个线程，它们彼此之间使用相同的 地址空间，共享大部分数据，启动一个线程所花费的空间远 远小于启动一个进程所花费的空间，而且，线程间彼此切换 所需的时间也远远线程的理由之二是线程间方便的通信机制。 不同的进程具有独立的数据空间，要进行数据的传
pthread_exit函数
一个线程的结束有两种途径，一种是象我们上面的 例子，函数结束了，调用它的线程也就结束了；另 一种方式是通过函数pthread_exit实现 。
函数原型：void pthread_exit (void *__retval） 唯一的参数是函数的返回代码 。如果pthread_join中
执行：gcc example.c -lpthread -o example -l参数用于指定编译时要用到的库 运行生成的example
每次运行的结果可能不同，这是因为两个线程在争 夺CPU资源
线程标识符 pthread_t
pthread_t在头文件/usr/include/bits/pthreadtypes.h 中定义： typedef unsigned long int pthread_t;
递只能通过通信的方式进行
同一进程下的线程之间共享数据空间，所以一个线 程的数据可以直接为其它线程所用
多线程程序的优点
提高应用程序响应。当一个操作耗时很长时，整个 系统都会等待这个操作，多线程技术会将耗时长的 操作（time consuming）置于一个新的线程。
使多CPU系统更加有效。操作系统会保证当线程数不 大于CPU数目时，不同的线程运行于不同的CPU上。
int main(void) { pthread_t id; int i,ret; ret=pthread_create(&id,NULL,(void *) thread,NULL); if(ret!=0){ printf ("Create pthread error!\n"); exit (1); } for(i=0;i<3;i++) printf("This is the main process.\n"); pthread_join(id,NULL); return (0); }
pthread_join函数
用来等待一个线程的结束。 函数原型：int pthread_join (pthread_t __th, void
**__thread_return) 第一个参数为被等待的线程标识符 。 第二个参数为一个用户定义的指针，用来存储被等
待线程返回值。
这个函数是一个线程阻塞的函数，调用它的函数将 一直等待到被等待的线程结束为止，当函数返回时， 被等待线程的资源被收回。
用来标识一个线程
主要API函数介绍
LIBC中的pthread库提供了大量的API函数 在PC机的Linux系统中，其库文件的路径一般是
/usr/lib $cd /usr/lib $ls libpthread.* /usr/lib/libpthread.a /usr/lib/libpthread.so
void *(*__start_routine) (void *),void *__restrict __arg) 第一个参数为指向线程标识符的指针 第二个参数用来设置线程属性 第三个参数是线程运行函数的起始地址 最后一个参数是运行函数的参数 函数thread不需要参数，所以最后一个参数设为空指针。 第二个参数也设为空指针，这样将生成默认属性的线程。
改善程序结构。一个既长又复杂的进程可以考虑分 为多个线程，成为几个独立或半独立的运行部分。
多线程编程起步
编写Linux下的多线程程序，需要使用头文件 pthread.h ，连接时需要使用库libpthread.a
多线程程序实例
/* example.c*/ #include <stdio.h> #include <pthread.h> void thread(void) { int i; for(i=0;i<3;i++) printf("This is a pthread.\n"); }
第8章 嵌入式Linux多线程编程
目的要求:了解线程的分类。理解多线程处理机制。掌握Linux线程的概念； 多线程编程同步。
重点难点:嵌入式Linux多线程程序的实现.
进程与线程（一）
使用多线程的理由之一是和进程相比，它是一种非常"节俭"的 多任务操作方式。
在Linux系统下，启动一个新的进程必须分配给它独立的地址 空间，建立众多的数据表来维护它的代码段、堆栈段和数据 段，这是一种"昂贵"的多任务工作方式。
的第二个参数thread_return不是NULL，这个值将被 传递给 thread_return。
需要注意的是：一个线程不能被多个线程等待，否 则第一个接收到信号的线程成功返回，其余调用 pthread_join的线程则返回错误代码ESRCH。
线程的属性
使用pthread_create函数创建线程时，线程参数一般 都为默认值，即将第二个参数设为NULL ，对大多数 程序来说，使用默认属性就够了
libpthread.a 和libpthread.so分别是pthread库的静态 和动态链接库文件
线程创建函数pthread_create
函数原型：int pthread_create (pthread_t * thread_id， __const pthread_attr_t * __attr,