操作系统之线程

多线程 共享同一个地址空间

多线程流行的原因是因为他能够处理与多进程一样的功能，并且创建线程耗费的时间、资源少，共享进程的资源。
多线程有各自的线程ID，栈，PC，寄存器集合组成。共享代码段，文件，数据。

进程是资源管理的最小单元；而线程是程序执行的最小单元。

多线程相比多进程有很多优势，当需要几个进程执行相同任务时，开销很大，用多线程节省开销。

当RPC时，客户端发出请求，服务器端接收请求，运用多线程可以让服务器同时接受多个并发请求。

线程其实就是进程代码的不同分支。

模型：
1.多对一模型：多个用户线程对应一个内核线程。没有增加并发性。
2.一对一模型：创建用户线程的数量有所规定，因为不能创建太多内核线程。
3.多对多模型：内核线程数量一定，所以无需考虑用户线程的数量，而且也增加了并发性。

当既允许多对多模型也允许一个用户线程绑定到内核线程，称为二级模型。

用户线程不涉及内核，所以开销少。

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java创建线程技术：
实现Runnable接口，并实现void run();函数
Thread th=new Thread(new T(...));
其中T实现了Runnable接口。
th.start()；开始子线程。并调用T的run函数。
th.join()；等待子线程结束。

class Sum
{
private int sum;
public int getSum()
{
return sum;
}
public void setSum(int value)
{
this.sum=value;
}
}

class Summation implements Runnable
{
private int upper;
private Sum sumValue;
public Summation(int upper,Sum sumValue)
{
this.upper=upper;
this.sumValue=sumValue;
}
public void run()
{
int sum=0;
for(int i=0;i<=upper;i++)
{
sum+=i;
}
sumValue.setSum(sum);
}
}
/**
*
* @author xzdong
*/
public class Driver {

/**
* @param args the command line arguments
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO code application logic here
if(args.length>0){
if(Integer.parseInt(args[0])<0)
System.out.println(args[0]+"must be >=0");
else
{
Sum sum=new Sum();
int upper=Integer.parseInt(args[0]);
Thread thread=new Thread(new Summation(upper,sum));
thread.start();
try{
thread.join();
System.out.println("Sum of "+upper+" is "+sum.getSum());

}catch(Exception e){

}

}
}
else
{
System.err.println("Usage:Summation<intvalue>");
}

}

}

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多线程一起完成任务时，如果一个线程已经完成了目标，则其他线程可以被取消；或者当用户想要取消线程时，则会被取消。
要取消的线程为目标线程。
1.异步取消：立即终止。
2.延迟取消：每次取消之前都要查看是否应该被取消。（好）

信号由特定事件发生，并且信号只能被处理一次。

信号是由内核或进程发送的。
信号是进程间通信的一种方式，一个特定的信号是一个整数。

当单线程时，只要把信号发送给进程。不用考虑选择哪个线程发送。
当多线程时，需要考虑发给每个线程还是产生事件的线程，还是一个规定接受信号的线程。
同步信号：信号发送给产生信号的进程。
异步信号：发送给其他进程不相关的进程。比如终止进程。

对于同步信号，信号发送给特定的产生信号的线程。

对于信号处理，可以按照默认信号处理程序，也可以按照用户特定信号处理程序。

虽然多线程能节省时间，但是也会花费时间，并且无限创建线程会导致资源耗尽，因而引出线程池。

线程池：在进程开始时就创建一定数量的线程放在池子里。
如果需要一个线程，就拿出去，用完再放回来，不用销毁。
如果线程池的线程被拿光了，还要线程时，就等待线程池有空线程为止。
java.util.concurrent

线程特定数据：由于线程共享进程的数据，但是如果线程想要有自己的特定数据时，就需要线程特定数据。

轻量级进程作用：继承内核的资源，连接用户线程。

LWP是需要内核支持的用户线程，一个内核线程对应一个LWP，因此不能有太多的LWP。

LWP线程库建立在内核之上，许多操作要进行系统调用，而用户线程不需要内核支持。