进程ID与线程ID

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• 进程ID与线程ID
• 内核级线程ID和用户级线程ID

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进程ID与线程ID

在Linux中，进程和线程之间的关系有些特殊。传统的Unix系统（包括Linux）将线程实现为“轻量级进程”或“LWP”（Light Weight Process）。这意味着线程在内核中基本上被视为进程，但它们共享许多资源（如地址空间、文件描述符、信号处理器等）以提高效率。

1. 线程组：在Linux中，当您创建一个新的线程时，该线程实际上是与原始进程（或主线程）在同一个“线程组”中的。线程组是一个或多个线程的逻辑集合，它们共享相同的进程ID（PID）和父进程ID（PPID）。
2. 主线程：线程组中的第一个线程通常被称为“主线程”或“原始线程”。当您使用fork()系统调用创建一个新进程时，该进程只有一个线程，即主线程。如果您在这个进程中调用pthread_create()或其他线程创建函数，那么新创建的线程将与主线程在同一个线程组中。
3. 线程ID（TID）与进程ID（PID）：每个线程在内核中都有一个唯一s的线程ID（TID）。但是，从外部看（例如，从用户空间或其他进程），线程组中的所有线程都共享相同的进程ID（PID）。这就是为什么主线程的TID（从内核的角度看）与其PID（从用户空间的角度看）相同的原因。当您使用像getpid()这样的函数时，您实际上获取的是线程组的PID，而不是特定线程的TID。
4. 获取线程ID：要从用户空间获取特定线程的TID，您可以使用syscall(SYS_gettid)。
5. 线程组与进程的关系：尽管线程组中的线程共享许多资源，但它们仍然是独立的执行单元。这意味着它们可以有自己的调用栈、寄存器状态、线程本地存储（TLS）等。此外，线程可以有自己的调度优先级和调度策略。
6. 信号处理：在线程组中的线程处理信号时，有一些特殊的考虑因素。例如，某些信号（如SIGSEGV）是线程特定的，而其他信号（如SIGTERM）则是进程级别的，并会发送给线程组中的所有线程。

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内核级线程ID和用户级线程ID

内核级线程ID是线程在内核中唯一的标识符

用户级线程ID是让我们用户来对线程进行区分的,它是pthread_create()函数的返回值,此ID本质上就是一个进程地址空间上的一个地址

您的描述非常准确。在Linux和许多其他操作系统中，线程管理在内核和用户空间层面有不同的表示和用途。

1. 内核级线程ID（也称为线程ID或TID）：

   • 线程ID是线程在操作系统内核中的唯一标识符。
   • 它通常由内核在创建线程时分配，并用于内核的各种管理目的，如调度、资源分配和信号处理。
   • 内核级线程ID对于用户空间程序通常是不直接可见的，除非程序使用特定的系统调用或API来获取它。

2. 用户态线程ID（也称为pthread_t类型）：

   • 用户态线程ID是POSIX线程库（pthread）为用户空间程序提供的线程标识符。
   • 当使用pthread_create()函数创建线程时，该函数会返回一个这种类型的值作为线程的标识符。
   • 这个ID在用户空间内是唯一的，但并不意味着它在系统范围内是唯一的（因为多个进程可以有相同ID的线程）。
   • 用户态线程ID本质上是一个不透明的数据类型，通常是一个指针或整数，用于在用户空间代码中引用和识别线程。在某些实现中，它可能确实指向进程地址空间中的一个特定位置，但这并不是必需的，也不应该由用户代码直接操作。
   • 这个用户级线程ID是线程库用于在用户空间内部管理和跟踪线程的一种方式。它允许用户代码使用诸如pthread_self()之类的函数来获取当前线程的ID，或者使用pthread_equal()来比较两个线程ID是否相同。

需要注意的是，尽管内核级线程ID和用户态线程ID在功能上是不同的，但它们之间通常存在某种映射关系。

• 在POSIX线程库中，用户级线程和内核级线程之间的关系可能是一对一、多对一或多对多，这取决于线程库的实现和操作系统的支持。

• 在Linux中，使用NPTL（Native POSIX Thread Library）线程库时，用户级线程和内核级线程通常是一对一的关系，即每个用户级线程都对应一个内核级线程。但在其他系统或线程库实现中，这种关系可能会有所不同。

参考：https://blog.csdn.net/dangzhangjing97/article/details/79860151