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linux线程操作命令 linux系统线程( 二 )

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linux下线程属性常用操作有哪些LinuxThread的线程机制
LinuxThreads是目前Linux平台上使用最为广泛的线程库linux线程操作命令，由Xavier Leroy (Xavier.Leroy@inria.fr) 负责开发完成，并已绑定在GLIBC中发行 。它所实现的就是基于核心轻量级进程的"一对一"线程模型，一个线程实体对应一个核心轻量级进程，而线程之间的 管理在核外函数库中实现 。
1.线程描述数据结构及实现限制
LinuxThreads定义linux线程操作命令了一个struct _pthread_descr_struct数据结构来描述线程，并使用全局数组变量 __pthread_handles来描述和引用进程所辖线程 。在__pthread_handles中的前两项，LinuxThreads定义了两个全 局的系统线程linux线程操作命令：__pthread_initial_thread和__pthread_manager_thread，并用 __pthread_main_thread表征__pthread_manager_thread的父线程（初始为 __pthread_initial_thread） 。
struct _pthread_descr_struct是一个双环链表结构，__pthread_manager_thread所在的链表仅包括它 一个元素，实际上，__pthread_manager_thread是一个特殊线程，LinuxThreads仅使用了其中的errno、p_pid、 p_priority等三个域 。而__pthread_main_thread所在的链则将进程中所有用户线程串在了一起 。经过一系列 pthread_create()之后形成的__pthread_handles数组将如下图所示：
图2 __pthread_handles数组结构
新创建的线程将首先在__pthread_handles数组中占据一项，然后通过数据结构中的链指针连入以__pthread_main_thread为首指针的链表中 。这个链表的使用在介绍线程的创建和释放的时候将提到 。
LinuxThreads遵循POSIX1003.1c标准，其中对线程库的实现进行了一些范围限制，比如进程最大线程数，线程私有数据区大小等等 。在 LinuxThreads的实现中 ， 基本遵循这些限制 ， 但也进行了一定的改动，改动的趋势是放松或者说扩大这些限制，使编程更加方便 。这些限定宏主要集中 在sysdeps/unix/sysv/linux/bits/local_lim.h（不同平台使用的文件位置不同）中，包括如下几个：
每进程的私有数据key数，POSIX定义_POSIX_THREAD_KEYS_MAX为128，LinuxThreads使用 PTHREAD_KEYS_MAX，1024；私有数据释放时允许执行的操作数，LinuxThreads与POSIX一致，定义 PTHREAD_DESTRUCTOR_ITERATIONS为4；每进程的线程数，POSIX定义为64 ， LinuxThreads增大到1024 （PTHREAD_THREADS_MAX）；线程运行栈最小空间大?。琍OSIX未指定，LinuxThreads使用 PTHREAD_STACK_MIN ， 16384（字节） 。
2.管理线程
"一对一"模型的好处之一是线程的调度由核心完成了 ， 而其他诸如线程取消、线程间的同步等工作 ， 都是在核外线程库中完成的 。在LinuxThreads 中 ， 专门为每一个进程构造了一个管理线程 ， 负责处理线程相关的管理工作 。当进程第一次调用pthread_create()创建一个线程的时候就会创建 （__clone()）并启动管理线程 。
在一个进程空间内 ， 管理线程与其他线程之间通过一对"管理管道（manager_pipe[2]）"来通讯 ， 该管道在创建管理线程之前创建，在成功启动 了管理线程之后 ， 管理管道的读端和写端分别赋给两个全局变量__pthread_manager_reader和 __pthread_manager_request ， 之后，每个用户线程都通过__pthread_manager_request向管理线程发请求，但管理线程本身并没有直接使用__pthread_manager_reader，管道的读端（manager_pipe[0]）是作为__clone ()的参数之一传给管理线程的，管理线程的工作主要就是监听管道读端，并对从中取出的请求作出反应 。
创建管理线程的流程如下所示：
（全局变量pthread_manager_request初值为-1）
图3 创建管理线程的流程
初始化结束后 ， 在__pthread_manager_thread中记录了轻量级进程号以及核外分配和管理的线程id，2*PTHREAD_THREADS_MAX+1这个数值不会与任何常规用户线程id冲突 。管理线程作为pthread_create()的调用者线程的 子线程运行 ， 而pthread_create()所创建的那个用户线程则是由管理线程来调用clone()创建 ， 因此实际上是管理线程的子线程 。（此处子 线程的概念应该当作子进程来理解 。）

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