多核CPU下的多线程编程原来是这么回事...

1、多核cpu下的多线程编程原来是这么回事.多线程编程是现代软件技术中很重要的一个环节。要弄懂多线程，这就要牵涉到多进程？固然，要了解到多进程，就要涉及到操作系统。不过大家也没关系张，听我渐渐道来。这其中的环节其实并不复杂。（1）单cpu下的多线程在没有浮现多核cpu之前，我们的计算资源是唯一的。假如系统中有多个任务要处理的话，那么就需要根据某种规章依次调度这些任务举行处理。什么规章呢？可以是一些容易的调度办法，比如说“1）根据优先级调度2）根据fifo调度3）根据时光片调度等等固然，除了cpu资源之外，系统中还有一些其他的资源需要分享，比如说内存、文件、端口、socket等。既然前面说到系统中的

2、资源是有限的，那么猎取这些资源的最小单元体是什么呢，其实就是进程。举个例子来说，在上面每一个享有资源的个体称为task_struct，事实上和我们说的进程是一样的。我们可以看看task_struct（linux 0.11代码）都包括哪些内容，1. struct task_struct 2. /* these are hardcoded - dont touch */3. long state; /* -1 unrunnable, 0 runnable, 0 stopped */4. long counter;5. long priority;6. long signal;7. struct s

3、igaction sigaction32;8. long blocked; /* bitmap of masked signals */9. /* various fields */10. int exit_code;11. unsigned long start_code,end_code,end_data,brk,start_stack;12. long pid,father,pgrp,session,leader;13. unsigned short uid,euid,suid;14. unsigned short gid,egid,sgid;15. long alarm;16. lon

4、g utime,stime,cutime,cstime,start_time;17. unsigned short used_math;18. /* file system info */19. int tty; /* -1 if no tty, so it must be signed */20. unsigned short umask;21. struct m_inode * pwd;22. struct m_inode * root;23. struct m_inode * executable;24. unsigned long close_on_exec;25. struct fi

5、le * filpnr_open;26. /* ldt for this task 0 - zero 1 - cs 2 - ds&ss */27. struct desc_struct ldt3;28. /* tss for this task */29. struct tss_struct tss;30. ;每一个task都有自己的pid，在系统中资源的分配都是根据pid举行处理的。这也就解释，进程的确是资源分配的主体。这时候，可能有伴侣会问了，既然task_struct是资源分配的主体，那为什么又出来thread？为什么系统调度的时候是根据thread调度，而不是根据进程调度呢？缘由其实很

6、容易，进程之间的数据交流十分棘手，由于我们之所以把这些进程分开，不正是希翼它们之间不要互相影响嘛。假设是两个进程之间数据传输，那么需要假如需要对分享数据举行拜访需要哪些步骤呢“1）创建分享内存2）拜访分享内存-系统调用-读取数据3）写入分享内存-系统调用-写入数据要是写个代码，大家可能就更明了了，1. include2. include3.4. int value = 10;5.6. int main(int argc, char* argv)7. 8. int pid = fork();9. if(!pid)10. value = 12;11. return 0;12. 13. printf

7、(value = %dn, value);14. return 1;15. 上面的代码是一个创建子进程的代码，我们发觉打印的value数值还是10。尽管中间创建了子进程，修改了value的数值，但是我们发觉打印下来的数值并没有发生转变，这就解释了不同的进程之间内存上是不分享的。那么，假如修改成thread有什么益处呢？其实最大的益处就是每个thread除了享受单独cpu调度的机会，还能分享每个进程下的全部资源。要是调度的单位是进程，那么每个进程只能干一件事情，但是进程之间是需要互相交互数据的，而进程之间的数据都需要系统调用才干应用，这在无形之中就降低了数据的处理效率。（2）多核cpu下的多线程没有浮现多核之前，我们的cpu事实上是根据某种规章对线程依次举行调度的。在某一个特定的时刻，cpu执行的还是某一个特定的线程。然而，现在有了多核cpu，一切变得不一样了，由于在某一时刻很有可能的确是n个任务在n个核上运行。我们可以编写一个容易的open mp测试一下，假如还是一个核，运行的时光就应当是一样的。1. include2. define max_value 100000003.