моя контактная информация
Почтамезофия@protonmail.com
2024-07-12
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
Тема: Сущность в процессе и базовая единица планирования и диспетчеризации ЦП. Сам поток по сути не владеет системными ресурсами, а лишь несколькими ресурсами, необходимыми для работы (такими как счетчик программ, набор регистров и стек), но он может делиться всеми ресурсами, принадлежащими процессу, с другими потоками. принадлежащие одному и тому же процессу. Поток может создавать и уничтожать другой поток; несколько потоков в одном процессе могут выполняться одновременно. Во время работы потоки демонстрируют прерывистое поведение. (Вышеизложенное взято из «Учебного пособия по компьютерному уровню 4 — Принципы работы операционной системы»).
Когда речь идет о потоках, необходимо поговорить об определении процесса: процесс — это программа с определенными независимыми функциями. Процесс — это независимая единица распределения ресурсов и планирования в системе. (Вышеизложенное взято из «Учебного пособия по компьютерному уровню 4 — Принципы работы операционной системы»).
Определение процесса немного запутанное. Давайте посмотрим, из чего состоит процесс: из программы, данных и блока управления процессом. Среди них программа соответствует «программе с определенными независимыми функциями» в определении процесса. Однако, помимо самой программы, процессу также необходимы данные (которые можно понимать как ресурсы) и блоки управления процессом. Блоки управления данными и процессами являются важными ресурсами во время работы программы. Программа использует эти ресурсы для выполнения соответствующих действий, которые мы называем «процессом».
Два основных свойства процессов:
Процесс — это независимая единица, которая может владеть ресурсами;
Процесс — это базовая единица, которую можно независимо планировать и отправлять.
Когда потоки были впервые созданы, это было необходимо для разделения двух вышеупомянутых атрибутов процесса. Потоки представляют собой «базовую единицу планирования и диспетчеризации ЦП». Таким образом, в процессе может быть много потоков, и операционная система может планировать их. и лучше распределять потоки. Он может реализовать параллельное выполнение процессов; в то же время потоки одного и того же процесса могут совместно использовать все ресурсы процесса, что может удовлетворить доступ к ресурсам процесса различными потоками одного и того же процесса. Появление потоков умело разделяет два атрибута процесса, позволяя процессу лучше справляться с потребностями параллельного выполнения.
Поток — это работающая функция. Потоки POSIX — это набор стандартов, а не набор реализаций. Существуют и другие стандарты, такие как: потоки openmp.
Идентификатор темы: pthread_t (конкретный контент не знаю, каждая компания реализует по-своему, под Linux это int)
Команда px axm видит процессы и потоки, представляющие потоки в рамках процесса. px ax -L для просмотра легких потоков.
int pthread_equal(pthread_t t1, pthread_t t2); Сравните идентификационные номера двух потоков. Если они одинаковы, возвращается ненулевое значение; если они разные, возвращается 0.
pthread_t pthread_self(void); Получить идентификатор текущего потока.
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
void *(*start_routine) (void *), void *arg);
Планирование потоков зависит от стратегии планировщика.
- #include <stdlib.h>
- #include <stdio.h>
- #include <pthread.h>
- #include <string.h>
-
- void* myfunc(void *p)
- {
- puts("Thread is run!");
-
- printf("thread %ld n",pthread_self());
- return NULL;
- }
-
- int main()
- {
- puts("Begin!");
- pthread_t tid;
- int ret;
- ret = pthread_create(&tid,NULL,myfunc ,NULL);
- if(ret)
- {
- fprintf(stderr,"%s n",strerror(ret));
- exit(1);
- }
- printf("main %ld n",pthread_self());
-
-
-
- puts("End!");
- }
1. Поток возвращается из процедуры запуска, а возвращаемое значение — это код завершения потока.
2. Потоки могут быть отменены другими потоками того же процесса.
3. Поток вызывает функцию pthread_exit(). void pthread_exit (void *retval);
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval); эквивалентно ожиданию процесса и используется для сбора трупов.
- #include <stdlib.h>
- #include <stdio.h>
- #include <pthread.h>
- #include <string.h>
-
- void* myfunc(void *p)
- {
- puts("Thread is run!");
-
- pthread_exit(NULL);//线程专用清理函数。
- // return NULL;
- }
-
-
- int main()
- {
- puts("Begin!");
- pthread_t tid;
- int ret;
- ret = pthread_create(&tid,NULL,myfunc ,NULL);
- if(ret)
- {
- fprintf(stderr,"%s n",strerror(ret));
- exit(1);
- }
- pthread_join(tid,NULL); //收尸
-
- puts("End!");
- }
pthread_cleanup_push(); // Эквивалент atexit
pthread_cleanup_pop(); // Эквивалент активной выборки данных.
void pthread_cleanup_push(void (*routine)(void *) — реализация макроса, gcc -E для просмотра предварительной обработки
void *arg);
void pthread_cleanup_pop(int Execute); //Выберите, следует ли вызывать.Должны появляться парами, реализованы с помощью макросов.
- #include <stdlib.h>
- #include <stdio.h>
- #include <pthread.h>
- #include <string.h>
-
-
- void cleanup_fun(void*p)
- {
- puts(p);
- }
-
- void* myfunc(void *p)
- {
- puts("Thread is run!");
-
- pthread_cleanup_push(cleanup_fun,"cleanup:1");
- pthread_cleanup_push(cleanup_fun,"cleanup:2");
- pthread_cleanup_push(cleanup_fun,"cleanup:3");
-
- puts("push over!");
-
-
-
- pthread_exit(NULL);//线程专用清理函数。
- // return NULL;
- pthread_cleanup_pop(1) //线程退出后,全部都会调用;
- pthread_cleanup_pop(0);
- pthread_cleanup_pop(1);
- }
-
-
- int main()
- {
- puts("Begin!");
- pthread_t tid;
- int ret;
- ret = pthread_create(&tid,NULL,myfunc ,NULL);
- if(ret)
- {
- fprintf(stderr,"%s n",strerror(ret));
- exit(1);
- }
- pthread_join(tid,NULL); //收尸
-
- puts("End!");
- }
Если работающий поток хочет забрать труп, ему необходимо сначала отменить операцию (pthread_cancel), а затем забрать труп (pthread_join).
Отмена потока: int pthread_cancel(pthread_t thread);
Отмена имеет два статуса: разрешена и не разрешена.
Отмена не разрешена: выполнение кода продолжается без изменений.
Разрешенная отмена делится на: асинхронную отмену и отложенную отмену (по умолчанию) -> отложенный ответ до точки отмены.
Точка отмены. Точки отмены, определенные Posix, представляют собой системные вызовы, которые могут вызвать перегрузку.
pthread_setcancelstate: можно установить состояние отмены.
pthread_setcanceltype: вы можете установить метод отмены.
pthread_testcancel: функция ничего не делает, просто отменяет точку.
Отсоединение потока: int pthread_detach(pthread_t thread);
Функция одиночной инициализации динамического модуля: int pthread_once(pthread_once_t *once_control,
void (*init_routine)(void));
pthread_once_t once_control = PTHREAD_ONCE_INIT;
- #include <stdlib.h>
- #include <stdio.h>
- #include <unistd.h>
- #include <string.h>
- #include <pthread.h>
- #define LEFT 30000000
- #define RIGHT 30000200
- #define THRNUM (RIGHT-LEFT+1)
-
- void* thr_prime(void*p);
-
- int main()
- {
- pthread_t tid[THRNUM];
- int i,j,mark;
- int err;
- for(i =LEFT;i<=RIGHT;i++)
- {
- err= pthread_create(tid+(i-LEFT),NULL,thr_prime,&i);
- if(err)
- {
- fprintf(stderr,"pthread_create():%sn",strerror(err));
- }
- }
-
- for(i=LEFT;i<=RIGHT;i++)
- {
- pthread_join(tid[i-LEFT],NULL);
- }
-
- return 0;
- }
-
- void* thr_prime(void*p)
- {
- int i,j,mark;
-
- i = *(int*)p;
-
- mark = 1;
- for(j=2;j<i/2;j++)
- {
- if(i%j ==0)
- {
- mark = 0;
- break;
- }
- }
- if(mark)
- printf("%d is a primer n",i);
- pthread_exit(NULL);
- return NULL;
- }
При запуске приведенного выше кода возникнет конкуренция. Поскольку параметры передаются по адресу, данные необходимо получить с помощью *, и нет никакой гарантии, что предыдущий поток выполнил операцию. Самый простой метод — использовать передачу значения.
primer0.c
- #include <stdlib.h>
- #include <stdio.h>
- #include <unistd.h>
- #include <string.h>
- #include <pthread.h>
- #define LEFT 30000000
- #define RIGHT 30000200
- #define THRNUM (RIGHT-LEFT+1)
-
- void* thr_prime(void*p);
-
- int main()
- {
- pthread_t tid[THRNUM];
- int i,j,mark;
- int err;
- for(i =LEFT;i<=RIGHT;i++)
- {
- err= pthread_create(tid+(i-LEFT),NULL,thr_prime,(void *)i);
- // err= pthread_create(tid+(i-LEFT),NULL,thr_prime,&i);
- if(err)
- {
- fprintf(stderr,"pthread_create():%sn",strerror(err));
- }
- }
-
- for(i=LEFT;i<=RIGHT;i++)
- {
- pthread_join(tid[i-LEFT],NULL);
- }
-
- return 0;
- }
-
- void* thr_prime(void*p)
- {
- int i,j,mark;
-
- i = (int)p;
- // i = *(int*)p;
-
- mark = 1;
- for(j=2;j<i/2;j++)
- {
- if(i%j ==0)
- {
- mark = 0;
- break;
- }
- }
- if(mark)
- printf("%d is a primer n",i);
- pthread_exit(NULL);
- return NULL;
- }
primer0_e.c
- #include <stdlib.h>
- #include <stdio.h>
- #include <unistd.h>
- #include <string.h>
- #include <pthread.h>
-
- #define LEFT 30000000
- #define RIGHT 30000200
- #define THRNUM (RIGHT-LEFT+1)
-
- struct thr_arg_st
- {
- int n;
- };
-
- void* thr_prime(void*p);
-
- int main()
- {
- pthread_t tid[THRNUM];
- int i,j,mark;
- int err;
- struct thr_arg_st* p;
- void *ptr;
- for(i =LEFT;i<=RIGHT;i++)
- {
- p = malloc(sizeof(*p));
- if(p ==NULL)
- {
- perror("malloc");
- exit(1);
- }
- p->n = i;
- err= pthread_create(tid+(i-LEFT),NULL,thr_prime,p); // p就是结构体指针就是n的地址
- // err= pthread_create(tid+(i-LEFT),NULL,thr_prime,&i);
- if(err)
- {
- fprintf(stderr,"pthread_create():%sn",strerror(err));
- }
- //free 不能在这里free,必须取走数据在free
- }
-
- for(i=LEFT;i<=RIGHT;i++)
- {
- pthread_join(tid[i-LEFT],&ptr);// 收尸并且接受返回参数。
- free(ptr);
-
- }
-
- return 0;
- }
-
- void* thr_prime(void*p)
- {
- int i,j,mark;
-
- i = ((struct thr_arg_st*)p)->n;
-
- mark = 1;
- for(j=2;j<i/2;j++)
- {
- if(i%j ==0)
- {
- mark = 0;
- break;
- }
- }
- if(mark)
- printf("%d is a primer n",i);
- pthread_exit(p); //返回值返回p
- return NULL;
- }
добавить.c
- #include <stdlib.h>
- #include <stdio.h>
- #include <unistd.h>
- #include <string.h>
- #include <pthread.h>
-
- #define FILENAME "/tmp/out"
- #define THRNUM (20)
-
- void* thr_add(void*p);
-
- int main()
- {
- pthread_t tid[THRNUM];
- int i,j,mark;
- int err;
- for(i =0;i<=THRNUM;i++)
- {
- err= pthread_create(tid+(i),NULL,thr_add,NULL);
- if(err)
- {
- fprintf(stderr,"pthread_create():%sn",strerror(err));
- }
- }
-
- for(i=0;i<=THRNUM;i++)
- {
- pthread_join(tid[i],NULL);
- }
-
- return 0;
- }
-
- void* thr_add(void*p)
- {
- FILE*fp;
- char line_buf[1024];
- int len_size = 1024;
- fp = fopen(FILENAME,"r+");
-
- fgets(line_buf,len_size,fp);
-
- fseek(fp,0,SEEK_SET);
-
- fprintf(fp,"%d n",atoi(line_buf)+1);
-
- fclose(fp);
-
- pthread_exit(NULL);
-
- return NULL;
- }
Конкуренция и конфликты могут возникнуть, когда двадцать потоков одновременно читают и записывают данные в файл. Прежде чем один поток запишет данные, другой поток считывает последние данные.
- #include <stdlib.h>
- #include <stdio.h>
- #include <error.h>
- #include <string.h>
- #include <unistd.h>
- #include <sys/types.h>
- #include <sys/stat.h>
- #include <fcntl.h>
- #include <errno.h>
- #include <signal.h>
- #include <pthread.h>
-
- #include "mytbf.h"
-
- struct mytbf_st
- {
- int cps;
- int burst;
- int token;
- int pos;
- pthread_mutex_t mut;
- };
- static pthread_mutex_t mut_job = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
- static pthread_t tid_alrm;
- pthread_once_t init_once = PTHREAD_ONCE_INIT;
-
- static struct mytbf_st* job[MYTBF_MAX];
-
- typedef void (*sighandler_t)(int);
-
-
- static int get_free_pos_unlocked(void)
- {
- for(int i=0;i< MYTBF_MAX;i++)
- {
- if(job[i]==NULL)
- return i;
- }
- return -1;
- }
-
- static void* thr_alrm(void*p)
- {
- while(1)
- {
- pthread_mutex_lock(&mut_job);
- for(int i=0;i<MYTBF_MAX;i++)
- {
- if(job[i] != NULL)
- {
- pthread_mutex_lock(&job[i]->mut);
- job[i]->token += job[i]->cps;
- if(job[i]->token >job[i]->burst )
- {
- job[i]->token = job[i]->burst;
- }
- pthread_mutex_unlock(&job[i]->mut);
- }
- }
- pthread_mutex_unlock(&mut_job);
- sleep(1);
- }
- return NULL;
- }
-
- static void module_unload()
- {
- pthread_cancel(tid_alrm);
- pthread_join(tid_alrm,NULL);
- //只能一个人掉,二个人调用容易出差
- for(int i=0;i<MYTBF_MAX;i++)
- {
- if(job[i]!=NULL)
- {
- mytbf_destroy(job[i]);
- }
- }
- pthread_mutex_destroy(&mut_job);
-
- }
-
- static void module_load()
- {
- int err;
- err = pthread_create(&tid_alrm,NULL,thr_alrm,NULL);
- if(err)
- {
- fprintf(stderr,"create errorn");
- exit(1);
- }
- atexit(module_unload);
- }
-
- mytbf_t* mytbf_init(int cps ,int burst) //C语言中,void*可以赋值给任何类型的指针,任何类型的指针也都可以赋值给void*
- {
- struct mytbf_st*me;
- int pos;
- pthread_once(&init_once,module_load); //只初始化一次
- me = malloc(sizeof(*me));
- if(me == NULL)
- return NULL;
-
- me->cps = cps;
- me->burst = burst;
- me->token = 0;
-
- pthread_mutex_init(&me->mut,NULL);
-
- pthread_mutex_lock(&mut_job);
-
- pos = get_free_pos_unlocked();
- if(pos < 0)
- {
-
- pthread_mutex_unlock(&mut_job);
- free(me);
- return NULL;
- }
- me->pos = pos;
- job[pos] = me;
-
- pthread_mutex_unlock(&mut_job);
-
- return me;
-
- }
- int mytbf_fetchtoken(mytbf_t*ptr,int size) //获取token
- {
- if(size <= 0)
- return -EINVAL; //参数非法
- struct mytbf_st*me = ptr;
- pthread_mutex_lock(&me->mut);
- while(me->token <= 0 ) //token为空就等待
- {
- pthread_mutex_unlock(&me->mut);
- sched_yield();
- pthread_mutex_lock(&me->mut);
- }
-
- int n = (me->token>size?size:me->token);
- me->token -= n;
- pthread_mutex_unlock(&me->mut);
- return n;
- }
-
- int mytbf_returntoken(mytbf_t*ptr,int size) //返还token
- {
- if(size<=0)
- return -EINVAL;
- struct mytbf_st*me = ptr;
-
- pthread_mutex_lock(&me->mut);
-
- me->token+= size;
- if(me->token > me->burst)
- me->token = me->burst;
-
- pthread_mutex_unlock(&me->mut);
- return size;
- }
-
- int mytbf_destroy(mytbf_t*ptr)
- {
- struct mytbf_st *me;
- me = ptr;
- pthread_mutex_lock(&mut_job);
- job[me->pos] = NULL;
- pthread_mutex_unlock(&mut_job);
- pthread_mutex_destroy(&me->mut);
- free(ptr);
- return 0;
-
- }
Он эквивалентен замку и должен быть разблокирован, прежде чем им можно будет воспользоваться. (метод запроса)
Если man pthread_mutex_init сообщает об ошибке, установите зависимости:
sudo apt-get install manpages-posix manpages-posix-dev
int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex); //Уничтожаем блокировку
int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *ограничить мьютекс,
const pthread_mutexattr_t *restrict attr);
pthread_mutex_t mutex = статическая инициализация PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex); //блокировка
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);//Попытаемся заблокировать, если нет, продолжим выполнение
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);//перезагрузка
добавить.c
- #include <stdlib.h>
- #include <stdio.h>
- #include <unistd.h>
- #include <string.h>
- #include <pthread.h>
-
- #define FILENAME "/tmp/out"
- #define THRNUM (20)
-
- pthread_mutex_t mut = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
-
- void* thr_add(void*p);
-
- int main()
- {
- pthread_t tid[THRNUM];
- int i,j,mark;
- int err;
- for(i =0;i<THRNUM;i++)
- {
- err= pthread_create(tid+(i),NULL,thr_add,NULL);
- if(err)
- {
- fprintf(stderr,"pthread_create():%sn",strerror(err));
- }
- }
-
- for(i=0;i<THRNUM;i++)
- {
- pthread_join(tid[i],NULL);
- }
- pthread_mutex_destroy(&mut);
- return 0;
- }
-
- void* thr_add(void*p)
- {
- FILE*fp;
- char line_buf[1024];
- int len_size = 1024;
-
- pthread_mutex_lock(&mut);
-
-
- fp = fopen(FILENAME,"r+");
- fgets(line_buf,len_size,fp);
-
- fseek(fp,0,SEEK_SET);
-
- fprintf(fp,"%d n",atoi(line_buf)+1);
- fclose(fp);
- pthread_mutex_unlock(&mut);
-
- pthread_exit(NULL);
-
- return NULL;
- }
abcd.c
- #include <stdlib.h>
- #include <stdio.h>
- #include <unistd.h>
- #include <string.h>
- #include <pthread.h>
-
- #define FILENAME "/tmp/out"
- #define THRNUM (4)
-
- pthread_mutex_t mut = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
-
- void* thr_abcd(void*p);
-
- int main()
- {
- pthread_t tid[THRNUM];
- int i,j,mark;
- int err;
- for(i =0;i<THRNUM;i++)
- {
- err= pthread_create(tid+(i),NULL,thr_abcd,(void*)i);
- if(err)
- {
- fprintf(stderr,"pthread_create():%sn",strerror(err));
- }
- }
- alarm(2);
-
- for(i=0;i<THRNUM;i++)
- {
- pthread_join(tid[i],NULL);
- }
- pthread_mutex_destroy(&mut);
- return 0;
- }
-
- void* thr_abcd(void*p)
- {
- int c = 'a'+ (int)p;
- while(1)
- {
- write(1,&c,1);
- }
-
- pthread_exit(NULL);
-
- return NULL;
- }
abcd.c
Используйте цепь, чтобы запереть и разблокировать.
- #include <stdlib.h>
- #include <stdio.h>
- #include <unistd.h>
- #include <string.h>
- #include <pthread.h>
-
- #define FILENAME "/tmp/out"
- #define THRNUM (4)
-
- pthread_mutex_t mut[THRNUM];
-
- void* thr_abcd(void*p);
-
- int main()
- {
- pthread_t tid[THRNUM];
- int i,j,mark;
- int err;
- for(i =0;i<THRNUM;i++)
- {
- pthread_mutex_init(mut+i,NULL); //初始化四个锁
- pthread_mutex_lock(mut+i);
-
- err= pthread_create(tid+(i),NULL,thr_abcd,(void*)i);
- if(err)
- {
- fprintf(stderr,"pthread_create():%sn",strerror(err));
- }
- }
- pthread_mutex_unlock(mut+0);
- alarm(2);
-
- for(i=0;i<THRNUM;i++)
- {
- pthread_join(tid[i],NULL);
- }
- pthread_mutex_destroy(&mut);
- return 0;
- }
- int next(int n)
- {
- if(n +1 ==THRNUM)
- return 0;
- return n+1;
- }
- void* thr_abcd(void*p)
- {
- int c = 'a'+ (int)p;
- int n = (int)p;
- while(1)
- {
- pthread_mutex_lock(mut+n);
- write(1,&c,1);
- pthread_mutex_unlock(mut+next(n) );
- }
- pthread_exit(NULL);
-
- return NULL;
- }
Алгоритм пула реализует вычисление простых чисел (метод запроса)
- #include <stdlib.h>
- #include <stdio.h>
- #include <unistd.h>
- #include <string.h>
- #include <pthread.h>
- #define LEFT 30000000
- #define RIGHT 30000200
- #define THRNUM (RIGHT-LEFT+1)
-
- void* thr_prime(void*p);
-
- int main()
- {
- pthread_t tid[THRNUM];
- int i,j,mark;
- int err;
- for(i =LEFT;i<=RIGHT;i++)
- {
- err= pthread_create(tid+(i-LEFT),NULL,thr_prime,(void *)i);
- // err= pthread_create(tid+(i-LEFT),NULL,thr_prime,&i);
- if(err)
- {
- fprintf(stderr,"pthread_create():%sn",strerror(err));
- }
- }
-
- for(i=LEFT;i<=RIGHT;i++)
- {
- pthread_join(tid[i-LEFT],NULL);
- }
-
- return 0;
- }
-
- void* thr_prime(void*p)
- {
- int i,j,mark;
-
- i = (int)p;
- // i = *(int*)p;
-
- mark = 1;
- for(j=2;j<i/2;j++)
- {
- if(i%j ==0)
- {
- mark = 0;
- break;
- }
- }
- if(mark)
- printf("%d is a primer n",i);
- pthread_exit(NULL);
- return NULL;
- }
Акт уведомления о связи.
int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);
int pthread_cond_init(pthread_cond_t *restrict cond,
const pthread_condattr_t *restrict attr);
pthread_cond_t условие = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond); //Просыпаемся, все ждут
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);//Пробуждение любого ожидания
int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *restrict cond, // тайм-аут ожидания
pthread_mutex_t *ограничить мьютекс,
const struct timespec *restrict abstime);
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *restrict cond, // ограничение
pthread_mutex_t *ограничить мьютекс);
mytbf.c (метод уведомления)
- #include <stdlib.h>
- #include <stdio.h>
- #include <error.h>
- #include <string.h>
- #include <unistd.h>
- #include <sys/types.h>
- #include <sys/stat.h>
- #include <fcntl.h>
- #include <errno.h>
- #include <signal.h>
- #include <pthread.h>
-
- #include "mytbf.h"
-
- struct mytbf_st
- {
- int cps;
- int burst;
- int token;
- int pos;
- pthread_mutex_t mut;
- pthread_cond_t cond;
-
- };
- static pthread_mutex_t mut_job = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
- static pthread_t tid_alrm;
- pthread_once_t init_once = PTHREAD_ONCE_INIT;
-
- static struct mytbf_st* job[MYTBF_MAX];
-
- typedef void (*sighandler_t)(int);
-
-
- static int get_free_pos_unlocked(void)
- {
- for(int i=0;i< MYTBF_MAX;i++)
- {
- if(job[i]==NULL)
- return i;
- }
- return -1;
- }
-
- static void* thr_alrm(void*p)
- {
- while(1)
- {
- pthread_mutex_lock(&mut_job);
- for(int i=0;i<MYTBF_MAX;i++)
- {
- if(job[i] != NULL)
- {
- pthread_mutex_lock(&job[i]->mut);
- job[i]->token += job[i]->cps;
- if(job[i]->token >job[i]->burst )
- {
- job[i]->token = job[i]->burst;
- }
- pthread_cond_broadcast(&job[i]->cond);
- pthread_mutex_unlock(&job[i]->mut);
- }
- }
- pthread_mutex_unlock(&mut_job);
- sleep(1);
- }
- return NULL;
- }
-
- static void module_unload()
- {
- pthread_cancel(tid_alrm);
- pthread_join(tid_alrm,NULL);
- //只能一个人掉,二个人调用容易出差
- for(int i=0;i<MYTBF_MAX;i++)
- {
- if(job[i]!=NULL)
- {
- mytbf_destroy(job[i]);
- }
- }
- pthread_mutex_destroy(&mut_job);
-
- }
-
- static void module_load()
- {
- int err;
- err = pthread_create(&tid_alrm,NULL,thr_alrm,NULL);
- if(err)
- {
- fprintf(stderr,"create errorn");
- exit(1);
- }
- atexit(module_unload);
- }
-
- mytbf_t* mytbf_init(int cps ,int burst) //C语言中,void*可以赋值给任何类型的指针,任何类型的指针也都可以赋值给void*
- {
- struct mytbf_st*me;
- int pos;
- pthread_once(&init_once,module_load); //只初始化一次
- me = malloc(sizeof(*me));
- if(me == NULL)
- return NULL;
-
- me->cps = cps;
- me->burst = burst;
- me->token = 0;
-
- pthread_mutex_init(&me->mut,NULL);
- pthread_cond_init(&me->cond,NULL);
- pthread_mutex_lock(&mut_job);
-
- pos = get_free_pos_unlocked();
- if(pos < 0)
- {
-
- pthread_mutex_unlock(&mut_job);
- free(me);
- return NULL;
- }
- me->pos = pos;
- job[pos] = me;
-
- pthread_mutex_unlock(&mut_job);
-
- return me;
-
- }
- int mytbf_fetchtoken(mytbf_t*ptr,int size) //获取token
- {
- if(size <= 0)
- return -EINVAL; //参数非法
- struct mytbf_st*me = ptr;
- pthread_mutex_lock(&me->mut);
- while(me->token <= 0 ) //token为空就等待
- {
- pthread_cond_wait(&me->cond,&me->mut); //解锁等待,等待conad_broadcast和conad_signal的到来
-
- /*
- pthread_mutex_unlock(&me->mut);
- sched_yield();
- pthread_mutex_lock(&me->mut);
- */
- }
-
-
- int n = (me->token>size?size:me->token);
- me->token -= n;
- pthread_mutex_unlock(&me->mut);
- return n;
- }
-
- int mytbf_returntoken(mytbf_t*ptr,int size) //返还token
- {
- if(size<=0)
- return -EINVAL;
- struct mytbf_st*me = ptr;
-
- pthread_mutex_lock(&me->mut);
-
- me->token+= size;
- if(me->token > me->burst)
- me->token = me->burst;
- pthread_cond_broadcast(&me->cond);
- pthread_mutex_unlock(&me->mut);
- return size;
- }
-
- int mytbf_destroy(mytbf_t*ptr)
- {
- struct mytbf_st *me;
- me = ptr;
- pthread_mutex_lock(&mut_job);
- job[me->pos] = NULL;
- pthread_mutex_unlock(&mut_job);
- pthread_mutex_destroy(&me->mut);
- pthread_cond_destroy(&me->cond);
- free(ptr);
- return 0;
-
- }
primer0_pool.c
- #include <stdlib.h>
- #include <stdio.h>
- #include <unistd.h>
- #include <string.h>
- #include <pthread.h>
- #include <sched.h>
-
- #define LEFT 30000000
- #define RIGHT 30000200
- #define THRNUM (4)
-
- static int num = 0;
- static pthread_mutex_t mut = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
- static pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
-
- void* thr_prime(void*p);
-
- int main()
- {
- pthread_t tid[THRNUM];
- int i,j,mark;
- int err;
-
- for(i =0;i<=THRNUM;i++)
- {
- err= pthread_create(tid+(i),NULL,thr_prime,(void *)i);
- if(err)
- {
- fprintf(stderr,"pthread_create():%sn",strerror(err));
- }
- }
- //下发任务
- for(i=LEFT;i<RIGHT;i++)
- {
- pthread_mutex_lock(&mut);
- while(num !=0) //不是0就需要等待任务被取走
- {
- pthread_cond_wait(&cond,&mut);
- }
-
- num = i; //下发任务
- pthread_cond_signal(&cond); //下游叫醒任意一个
- pthread_mutex_unlock(&mut);
- }
- pthread_mutex_lock(&mut);
- while(num!= 0)
- {
- pthread_mutex_unlock(&mut);
- sched_yield(); //出让调度器给别的线程
- }
- num = -1; //用于线程退出
- pthread_cond_broadcast(&cond);
-
- pthread_mutex_unlock(&mut);
-
- for(i=0;i<=THRNUM;i++)
- {
- pthread_join(tid[i],NULL);
- }
- pthread_mutex_destroy(&mut);
- pthread_cond_destroy(&cond);
- return 0;
- }
-
- void* thr_prime(void*p)
- {
- int i,j,mark;
- while(1)
- {
- pthread_mutex_lock(&mut);
- while(num == 0)
- {
- pthread_cond_wait(&cond,&mut);
- }
- if(num == -1)
- {
- pthread_mutex_unlock(&mut); //走到这里必须要解锁。
- break;
- }
-
- i= num;
- num = 0;
- pthread_cond_broadcast(&cond);
-
- pthread_mutex_unlock(&mut);
-
- mark = 1;
- for(j=2;j<i/2;j++)
- {
- if(i%j ==0)
- {
- mark = 0;
- break;
- }
- }
- if(mark)
- printf("[%d]%d is a primer n",(int)p,i);
- }
-
- pthread_exit(NULL);
- return NULL;
- }
abcd_cond.c
- #include <stdlib.h>
- #include <stdio.h>
- #include <unistd.h>
- #include <string.h>
- #include <pthread.h>
-
- #define FILENAME "/tmp/out"
- #define THRNUM (4)
-
- pthread_mutex_t mut = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
- pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
- int num;
-
- void* thr_abcd(void*p);
-
- int main()
- {
- pthread_t tid[THRNUM];
- int i,j,mark;
- int err;
- for(i =0;i<THRNUM;i++)
- {
-
- err= pthread_create(tid+(i),NULL,thr_abcd,(void*)i);
- if(err)
- {
- fprintf(stderr,"pthread_create():%sn",strerror(err));
- }
- }
-
- alarm(2);
-
- for(i=0;i<THRNUM;i++)
- {
- pthread_join(tid[i],NULL);
- }
- pthread_cond_destroy(&cond);
- pthread_mutex_destroy(&mut);
- return 0;
- }
- int next(int n)
- {
- if(n +1 ==THRNUM)
- return 0;
- return n+1;
- }
- void* thr_abcd(void*p)
- {
- int c = 'a'+ (int)p;
- int n = (int)p;
- while(1)
- {
- pthread_mutex_lock(&mut);
- while(num != n)
- {
- pthread_cond_wait(&cond,&mut);
- }
- write(1,&c,1);
- num = next(num);
- pthread_cond_broadcast(&cond);
- pthread_mutex_unlock(&mut );
- }
- pthread_exit(NULL);
-
- return NULL;
- }
Мьютекс имеет тип bool, а семафор — тип int. Он уменьшается при использовании. Если его недостаточно, он ожидает.
mysem.c
- #include <stdlib.h>
- #include <stdio.h>
- #include <pthread.h>
- #include <string.h>
- #include <unistd.h>
- #include "mysem.h"
-
- struct mysem_st
- {
- int value;
- pthread_mutex_t mut;
- pthread_cond_t cond;
-
- };
-
- mysem_t* mysem_init(int initval)
- {
- struct mysem_st*me;
- me = malloc(sizeof(*me));
- if(me==NULL)
- return NULL;
- me->value = initval;
- pthread_mutex_init(&me->mut,NULL);
- pthread_cond_init(&me->cond,NULL);
-
- return me;
-
- }
-
- int mysem_add(mysem_t*ptr ,int n)
- {
- struct mysem_st*me = ptr;
-
- pthread_mutex_lock(&me->mut);
-
- me->value+= n;
- pthread_cond_broadcast(&me->cond);
- pthread_mutex_unlock(&me->mut);
-
- return n;
- }
-
- int mysem_sub(mysem_t*ptr ,int n )
- {
- struct mysem_st*me = ptr;
-
- pthread_mutex_lock(&me->mut);
- while(me->value <n)
- {
- pthread_cond_wait(&me->cond,&me->mut);
- }
- me->value -=n;
-
- pthread_mutex_unlock(&me->mut);
- return n;
- }
-
- void mysem_destroy(mysem_t*ptr)
- {
- struct mysem_st*me = ptr;
- pthread_mutex_destroy(&me->mut);
- pthread_cond_destroy(&me->cond);
- free(me);
- }
-
-
-
мойсем.h
- #ifndef MYSEM_H
- #define MYSEM_H
-
- typedef void mysem_t;
-
- mysem_t* mysem_init(int initval);
-
- int mysem_add(mysem_t*,int);
-
- int mysem_sub(mysem_t*,int);
-
- void mysem_destroy(mysem_t*);
-
-
-
- #endif
основной.c
- #include <stdlib.h>
- #include <stdio.h>
- #include <unistd.h>
- #include <string.h>
- #include <pthread.h>
- #include "mysem.h"
-
- #define LEFT 30000000
- #define RIGHT 30000200
- #define THRNUM (RIGHT-LEFT+1)
-
- #define N 4
- static mysem_t* sem;
-
- void* thr_prime(void*p);
-
- int main()
- {
- pthread_t tid[THRNUM];
- int i,j,mark;
- int err;
-
- sem = mysem_init(N);
- if(sem ==NULL)
- {
- fprintf(stderr,"mysem_init n");
- exit(1);
- }
-
- for(i =LEFT;i<=RIGHT;i++)
- {
- mysem_sub(sem,1);
-
- err= pthread_create(tid+(i-LEFT),NULL,thr_prime,(void *)i);
- if(err)
- {
- fprintf(stderr,"pthread_create():%sn",strerror(err));
- }
- }
-
- for(i=LEFT;i<=RIGHT;i++)
- {
- pthread_join(tid[i-LEFT],NULL);
- }
-
- mysem_destroy(sem);
-
- return 0;
- }
-
- void* thr_prime(void*p)
- {
- int i,j,mark;
-
- i = (int)p;
- // i = *(int*)p;
-
- mark = 1;
- for(j=2;j<i/2;j++)
- {
- if(i%j ==0)
- {
- mark = 0;
- break;
- }
- }
- if(mark)
- printf("%d is a primer n",i);
-
- sleep(5); //ps ax -L 可以观察到对线程进行了限制,只创建了四个线程
-
- mysem_add(sem,1);
- pthread_exit(NULL);
-
- return NULL;
- }
makefile
- all:mysem
- CFLAGS+=-g -Wall -pthread
- LDFLAGS+= -pthread
-
- mysem:main.o mysem.o
- gcc $^ $(CFLAGS) $(LDFLAGS) -o $@
-
- clean:
- rm -rf *.o mysem
Комплексное использование мьютексов и семафоров. Разделяется на блокировку чтения (семафор) и блокировку записи (мьютекс). Как правило, верхний предел должен быть установлен для чтения и записи.
Необходимо не дать писателям умереть с голоду.
Второй параметр pthread_create — это атрибут потока.
int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr);
int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *attr);
Максимальное количество потоков, созданных тестовой программой. ()
- #include <stdlib.h>
- #include <stdio.h>
- #include <pthread.h>
-
- void* func(void)
- {
- int i;
-
- // printf("%pn",&i);
- pthread_exit(NULL);
- return NULL;
- }
-
- int main()
- {
- int err;
- pthread_t tid;
- pthread_attr_t attr;
- pthread_attr_init(&attr);
- pthread_attr_setstacksize(&attr,1024*1024); //1mb
-
- int i = 0;
- for(;;i++)
- {
- err = pthread_create(&tid,&attr,func,NULL);
- if(err)
- {
- fprintf(stderr,"create errn");
- break;
- }
- }
- printf("max = %d n",i);
- pthread_attr_destroy(&attr);
- return 0;
- }
Свойства мьютекса:
int pthread_mutexattr_init(pthread_mutexattr_t *attr);
См. pthread_mutexattr_destroy().
int pthread_mutexattr_getpshared(const pthread_mutexattr_t *attr, //работает между процессами
int *pshared);
int pthread_mutexattr_setpshared(pthread_mutexattr_t *attr,
int pshared);
//Создаем дочерний процесс, который может совместно использовать массив файловых дескрипторов. Вы также можете отказаться от его совместного использования. В Linux нет различия между процессами и потоками.
int clone(int (*fn)(void *), void *stack, int flags, void *arg, ...
/* pid_t *parent_tid, void *tls, pid_t *child_tid */ );
int pthread_mutexattr_gettype(const pthread_mutexattr_t *restrict attr,
int *ограничить тип);
int pthread_mutexattr_settype(pthread_mutexattr_t *attr, int тип);
Свойства условной переменной:
int pthread_condattr_destroy(pthread_condattr_t *attr);
int pthread_condattr_init(pthread_condattr_t *attr);
Свойства блокировки чтения-записи:
Реентерабельная функция — это просто функция, которую можно прервать. То есть вы можете прервать эту функцию в любой момент во время ее выполнения и перейти к планированию ОС для выполнения другого фрагмента кода без каких-либо ошибок при возврате управления; функции используют некоторые системные ресурсы, такие как области глобальных переменных, таблицы векторов прерываний и т. д., поэтому в случае их прерывания могут возникнуть проблемы. Такие функции не могут работать в многозадачной среде.
IO в многопоточности. Разблокированная функция заканчивается (нереентерабельная функция, многопоточный параллелизм не поддерживается). man putc_unlocked, просмотрите неподдерживаемые операции ввода-вывода.
int pthread_sigmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);
int sigwait(const sigset_t *set, int *sig);
int pthread_kill(поток pthread_t, int sig);
Посетите официальный сайт: www.OpenMp.org.
Теги синтаксиса Openmp поддерживаются после gcc4.0.Сколько параллелизма можно достичь с помощью всего лишь нескольких процессоров?
Привет
- #include <stdio.h>
- #include <stdlib.h>
-
- int main()
- {
- #pragma omp parallel //实现并发
- {
- puts("Hello ");
- puts(" World");
- }
- return 0;
- }
makefile
CFLAGS += -Wall -fopenmp
Скомпилируйте make hello и запустите его.
- #include <stdio.h>
- #include <stdlib.h>
- #include <omp.h>
-
- int main()
- {
- #pragma omp parallel sections
- {
- #pragma omp section
- printf("[%d:]Hello n",omp_get_thread_num() );
- #pragma omp section
- printf("[%d:]World n",omp_get_thread_num() );
- }
- return 0;
- }