Linux 线程控制
Linux 线程控制
线程属性
同步原语属性
多线程间如何保持数据私有性
基于进程的系统调用如何与线程交互
线程限制
可通过 sysconf 函数查询线程限制。
注意：有些os下使用sysconf无法访问，只是没有提供访问方法，不意味这些限制不存在
线程属性
使用 pthread_attr_t 结构控制线程属性，需要初始化和销毁。
控制初始时是否为detached状态
detachstate可设为两个合法值之一： PTHREAD_CREATE_DETACHED初始化为分离态 PTHREAD_CREATE_JOINABLE正常启动
控制进程栈
对于进程，虚拟地址空间大小固定。因为进程中只有一个栈，所以它大小通常没问题。但对于线程，同样大小虚拟地址空间被所有线程栈共享。如果线程栈累计大小超过可用空间，要减小默认栈大小。stackaddr 时栈最低内存地址，但不一定是栈开始位置，通常栈是从高地址向低地址生长，所以stackaddr是栈结尾位置。
栈大小
gardsize
同步属性
互斥属性
重要的三个属性：
1. 进程共享
进程通过内存映射共享一个变量
PTHREAD_PROCESS_PRIVATE（默认其他进程不能使用这个进程创建的锁） PTHREAD_PROCESS_SHARED
2. 健壮
PTHREAD_MUTEX_STALLED（默认） PTHREAD_MUTEX_ROBUST
持有锁的进程终止时没有释放锁，另一个进程中的线程申请锁。前者等待解锁的进程会被“拖住”；后者不会被“拖住”，而是直接返回 EOWNERDEAD 而不是0
首先，需要了解的是，如果不对该互斥量做状态恢复，那么如果其他进程试图直接对该锁住的互斥量进行解锁的情况下，又有另外的进程试图获取该互斥量，那么试图获取该互斥量的阻塞线程会得到错误码 ENOTRECOVERABLE，发生这种情况会导致该互斥量处于永久不可用状态，此时，我们必须先调用 pthread_mutex_destroy 来 destroy 掉该锁，然后重新用锁的属性和锁的初始化函数来重新初始化该锁。
为了避免这样的问题，线程可以调用 pthread_mutex_consistent(pthread_mutex_t *mutex) 函数来恢复该锁的一致性，然后调用 pthread_mutex_unlock 对该互斥量解锁，接下来其他进程就可以对该互斥量进行加锁（也就是获取该互斥量）了，这样该互斥量的行为也就恢复正常了。
3. 类型
读写锁属性
条件变量属性
包含进程共享属性和时钟属性
时钟属性控制计算 pthread_cond_timedwait 函数的超时参数时使用哪个时钟。在使用 pthread_cond_timedwait 前要用 pthread_condattr_t 对象对条件变量进行初始化。
屏蔽属性
只有进程共享属性
线程私有数据
- 维护基于每个线程的数据
- 提供了让基于进程的接口适应了多线程环境的机制。比如errno
一个进程中所有线程都可以访问这个进程中整个地址空间，除了寄存器无法阻止访问它的数据。线程私有数据也不例外。底层实现不能阻止，但是可提高数据独立性。
在分配前获得一个与数据关联的键，用于获取线程对私有数据的访问。
创建的键存储在keyp指向的内存单元中，这个键可被进程中所有线程使用，每个线程把这个键与不同线程特定数据地址关联。关联的函数为析构函数，线程退出时调用，唯一参数就是该数据地址。
取消选项
pthread_cancel 调用发出取消请求消息。线程在取消请求发出后继续运行，直到线程到某个取消点（即某些POSIX定义的常见函数）。线程启动的默认状态为 PTHREAD_CANCEL_ENABLE，当设为 PTHREAD_CANCEL_DISABLE 时，取消信号不会杀死线程并且取消请求处于挂起状态，当取消状态再变为 PTHREAD_CANCEL_ENABLE 时，线程再下一个取消点处理请求。
可以手动调用专门的取消点函数：
以上为推迟取消，在到达取消点前不会取消。修改为异步取消，线程可以在任意时间撤销。
type 可选：PTHREAD_CANCEL_DEFERRED PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS
线程和信号
每个线程都有自己的屏蔽字，但信号处理时进程中所有线程共享的。进程中的信号发到单个线程，如果信号与硬件故障相关那么发到引起该事件的线程中，其他信号发送到任意一个线程。
线程中设置屏蔽字
当等候的信号处于挂起状态时sigwait将无阻塞的返回，返回前移除处于挂起状态等待状态的信号。如果支持排队，那么只移除一个。
为避免错误，在调用sigwait前，必须阻塞那些它在等待的信号，sigwait会取消信号集的阻塞状态，直到信号送到。返回前恢复线程屏蔽字。
多个线程在sigwait调用中等待一个信号而阻塞，那么信号到时只有一个线程能返回。
如果一个信号被sigaction注册了处理程序，一个线程调用中等待同一信号，这时由os决定如何，这两种情况不会同时触发。
线程和 fork
调用fork后，子进程只有一个线程，是父进程中调用fork的线程的副本。它继承了地址空间的副本，还从父进程继承了每个互斥量、读写锁、条件变量。但子进程不包含占有锁的进程的副本，所以子进程没法知道占用了哪些锁、要释放哪些锁。如果fork后马上调用exec可以避免这个问题。
线程与 IO
多线程环境下使用pread 和 pwrite，因为进程中所有线程共享相同的文件描述符。
