線程解析（四）
作者：曹忠明,華清遠(yuǎn)見嵌入式學(xué)院講師。
一、線程控制
上一節(jié)我們講了使用互斥量實(shí)現(xiàn)線程的同步，這里我們介紹一下另外一種常用的方法，POSIX提供的無名信號(hào)量sem，PV原語是對(duì)整數(shù)計(jì)數(shù)器信號(hào)量sem的操作，P操作判斷sem資源數(shù)是否為0，不為0則進(jìn)行P操作，一次P操作可使sem減一，而一次V操作可使sem加一。下面是POSIX提供的一些接口函數(shù):
1、信號(hào)量初始化
#include <semaphore.h>
int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);
函數(shù)參數(shù)：
sem：信號(hào)量
pshared：一個(gè)參數(shù)一般為0，表示同一個(gè)進(jìn)程中的線程共享一個(gè)信號(hào)量。
value：信號(hào)量資源個(gè)數(shù)
2、其余函數(shù)
int sem_wait (sem_t* sem);
int sem_trywait (sem_t* sem);
int sem_post (sem_t* sem);
int sem_getvalue (sem_t* sem);
int sem_destroy (sem_t* sem);
sem_wait和sem_trywait相當(dāng)于P操作，它們都能將信號(hào)量的值減一，兩者的區(qū)別在于若信號(hào)量的值小于零時(shí)，sem_wait將會(huì)阻塞進(jìn)程，而sem_trywait則會(huì)立即返回。
sem_post相當(dāng)于V操作，它將信號(hào)量的值加一，同時(shí)發(fā)出喚醒的信號(hào)給等待的進(jìn)程（或線程）。
sem_getvalue 得到信號(hào)量的值。
sem_destroy 摧毀信號(hào)量。
下面用一個(gè)例程說明信號(hào)量的使用：
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <unistd.h>
#include <semaphore.h>
sem_t sem;
pid_t gettid(void)
{
return syscall(SYS_gettid);
}
void *thread_a(void *arg)
{
printf("thread a entern");
sem_wait(&sem); //sem - 1
printf("thread a P operationn");
sleep(10);
sem_post(&sem); //sem + 1
printf("thread a V operationn");
}
void *thread_b(void *arg)
{
printf("thread b entern");
sem_wait(&sem); //sem - 1
printf("thread b P operationn");
sleep(10);
sem_post(&sem); //sem + 1
printf("thread b V operationn");
}
int main(int argc, char **argv)
{
pthread_t tid_a,tid_b;
int err;
sem_init(&sem, 0, 1);
err = pthread_create(&tid_a,NULL,thread_a,NULL);
if(err < 0)
{
perror("pthread_create thread_a");
}
err = pthread_create(&tid_b,NULL,thread_b,NULL);
if(err < 0)
{
perror("pthread_create thread_a");
}
sleep(30);
sem_destroy(&sem);
printf("the main closen");
return 0;
}
二、POSIX tid和linux tid
前面我們說創(chuàng)建線程的時(shí)候提到一個(gè)函數(shù)pthread_self，這個(gè)函數(shù)使POSIX線程庫中的一個(gè)函數(shù)，通過這個(gè)函數(shù)可以獲得線程的ID，可是我們打印出來這個(gè)ID會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)ID是一個(gè)很大的數(shù)字。沒有得到我們想象的一個(gè)數(shù)字，其實(shí)這個(gè)ID是POSIX線程庫提供的一個(gè)數(shù)字，而linux內(nèi)核中也為這個(gè)線程提供了一個(gè)ID，這個(gè)ID可以通過gettid獲得，gettid是linux內(nèi)核提供的一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用，Glibc沒有封裝函數(shù)，只能通過系統(tǒng)調(diào)用實(shí)現(xiàn)。
POSIX：
#include <pthread>
pthread_t pthread_self(void);
linux系統(tǒng)調(diào)用：
#include <sys/types.h>
#include <sys/syscall.h>
pid_t gettid(void)
{
return syscall(SYS_gettid);
}
下面我們通過一個(gè)例程看下這兩個(gè)函數(shù)的區(qū)別。
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <unistd.h>
pid_t gettid(void)
{
return syscall(SYS_gettid);
}
void *thread_a(void *arg)
{
printf("thread a entern");
pthread_t posix_tid;
pid_t linux_tid;
pid_t pid;
posix_tid = pthread_self();
linux_tid = gettid();
pid = getpid();
printf("pid = %x, posix_tid = %x, linux_tid = %xn", pid, posix_tid, linux_tid);
}
void *thread_b(void *arg)
{
printf("thread b entern");
pthread_t posix_tid;
pid_t linux_tid;
pid_t pid;
posix_tid = pthread_self();
linux_tid = gettid();
pid = getpid();
printf("pid = %x, posix_tid = %x, linux_tid = %xn", pid, posix_tid, linux_tid);
}
int main(int argc, char **argv)
{
pthread_t tid_a,tid_b;
int err;
err = pthread_create(&tid_a,NULL,thread_a,NULL);
if(err < 0)
{
perror("pthread_create thread_a");
}
err = pthread_create(&tid_b,NULL,thread_b,NULL);
if(err < 0)
{
perror("pthread_create thread_a");
}
sleep(5);
printf("the main closen");
return 0;
}
程序運(yùn)行結(jié)果：
thread a enter
pid = 3b89, posix_tid = b7fd4b90, linux_tid = 3b8a
thread b enter
pid = 3b89, posix_tid = b75d3b90, linux_tid = 3b8b
the main close
通過這個(gè)函數(shù)我們可以發(fā)現(xiàn)posix提供的這個(gè)ID不是很有規(guī)律，而linux內(nèi)核為線程提供的ID是經(jīng)跟在主進(jìn)程進(jìn)程號(hào)的數(shù)字，如上面程序中主進(jìn)程ID為3b89而兩個(gè)線程的ID分別為3b8a，3b8b。
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