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并发(信号、线程)

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俄罗斯方块的例子 同步 异步：事件不知道什么时候到来。到来后的结果不知道。 异步事件的处理：查询法， 通知法。 江边钓鱼的例子，是每次用渔网自己捞还是看鱼漂的通知。异步事件发生稀疏，发生频率高查询法，养殖场放鱼。火灾事件，传感器。 a date，看手表 定闹钟。过马路，红绿灯。主动与被动。

一、信号

1. 信号的概念

信号是软件中断。 信号的响应依赖于中断。两者的关系。 时间片轮转。调度策略。 中断，硬件的角度。

2. signal();

原型 给一个信号定义新的行为sighandler_t，是否保存旧的行为 返回值。c语言 名空间管理不善。typedef其实没有实现。sighandler_t目前自己抽象出来的。1. 命令kill -l 查看信号，编号1-31 叫做标准信号，之后sigrtmin-sigrtmax 34-64实时信号。core文件。2. ulimit -a core file size ulimit -c 10240 3. void(*signal(int signum, void (*func)(int)))(int)防止了名空间冲突。; 4. 信号会打断阻塞的系统调用。

3. 信号的不可靠

以start.c为例，标准信号丢失是一定的。这里说的是信号的行为不可靠。没有人为调用行为。内核帮你布置。

4. 可重入函数

  1. 为了解决信号的不可靠。第一次调用还没有结束第二次调用就开始了 重入，像递归不是递归。信号的执行现场由内核来布置。 所有的系统调用都是可重入的。 反过来不成立。一部分库函数也是可重入的，如：memcpy给定源和目的 是不冲突的 rand不可重入，rand_r (reintable 待查)重入。尤其是返回值为指针的。localtime_r版本，这个指针所指向的结构体 在静态区上，另外的版本可以用到信号处理当中。

5.信号的响应过程

  1. 信号从收到到响应有一个不可避免的延迟。（是因为有中断把当前执行过程打断，压内核即将往外走时才会看到信号 kernel即将回到user态的路上响应的，岔路 打电话）
  2. 思考：如何忽略掉一个信号的？signal函数 ign 实际上把指定的mask位置为0.不能阻止信号的到来，但可以决定信号是否被响应以及在什么时候被响应。 标准信号为什么要丢失？ 标准信号的响应没有严格的顺序。

6. 信号相关的常用函数

  1. kill();发信号给某个进程（某组）/检测某个进程是否存在
  2. raise();
  3. alarm();
  4. setitimer();//精度控制更好 例：使用单一计时器，利用alarm或setitimer构造一组函数，实现任意数量的计时器. 有了时间观念，机器可以做更多的事情了2. pause(); 3. abort(); 4. system(); 5. sleep(); nanosleep usleep select

7. 信号集

信号集类型：sigset_t 即type sigemptyset(); sigfillset(); sigaddset(); sigdelset(); sigismember();

8. 信号屏蔽字/信号pending集的处理

sigprocmask(); 人为方式控制干扰mask 当前信号状态，mask;信号的到来不知道，信号响应依赖于中断。不能决定信号什么时候到来，能决定信号什么时候被响应。

9. 扩展

  1. sigsuspend(); //wait for signal pause()
  2. sigaction(); →signal();
  3. setitimer();
  4. 实时信号 标准信号两个特点：会丢失，位图来进行记录的；响应没有严格的顺序要求，未定义行为，非随机。 为了解决标准信号的不足。 如果一个进程中既收到标准信号又收到实时信号先响应标准信号

二、多线程

1. 线程的概念

一个正在运行的函数。多线程同一个地址空间内。虚拟地址空间。通信，全局变量都能看到。线程间通信。兄弟关系。从并发角度看 先标准化再实现函数 故比多进程并发更简单。库函数支持线程并发。 posix线程是一套标准而不是实现。 openmp线程。 线程标识：pthread_t posix下的线程标识，类型？都可。具体的类型不知道，指针 整形 结构体，不要贸然打印%d.linux环境下整形数。ps axf进程关系 。ps axmmore?- -表示线程，容器的概念。会话容器承载进程组，进程组容器 承载进程。进程 容器 承载线程。处理器以线程为单位调度。ps ax -L以linux格式？ **pthread_equal()**比较两个线程id是否相同。 编译链接的时候需要-pthread. **pthread_self();**相当于getpid

2. 线程的创建

涉及到的函数： pthred_create() 线程的调度取决于调度器策略 线程的终止： 3种方式：1. 线程从启动例程返回，返回值就是线程的退出码。2. 线程可以被同一进程中的其他线程取消。3. 线程调用pthread_exit()函数 pthread_join ⇒ wait()原语 收尸包括 栈的清理: pthread_cleanup_push() ;pthread_cleanup_pop()；类似挂钩子函数at_exit，但是钩子函数不可以改变 没有主动权，但是这两个操作. pop从钩子函数中取内容。 线程的取消选项 先取消 再收尸。pthread_cancel（）； 取消有两种状态：允许和不允许(信号来了不响应) 允许取消又分为：异步cancel和推迟cancel（默认）→推迟到cancel点再响应。 cancel点：POSIX定义的cancel点，都是可能引发阻塞的系统调用 pthread_setcancelstate():设置是否允许取消 pthread_setcanceltype():设置取消方式 pthread_testcancel():本函数什么都不做，就是一个取消点。 线程分离 pthread_detach(pthread_t thread);不再管它了

3. 线程同步

  • 互斥量：
    • pthread_mutex_t
    • 相关函数：pthread_mutex_init
    • pthread_mutex_destroy
    • pthread_mutex_lock静态初始化 使用宏；动态初始化，使用函数
    • pthread_mutex_trylock();
    • pthread_mutex_unlock();
    • pthread_once(); todo
  • 条件变量 （通知法）： pthread_cond_t pthread_cond_init(); 同样两种初始化方式，静态加动态 pthread_cond_destroy(); pthread_cond_broadcast(); 打断wait pthread_cond_signal();
  • 信号量：
    • 读写锁：读锁→共享锁 写锁→互斥锁 避免写锁饥饿 。

4.线程相关的属性；

pthread_atrr_init() ulimit -a查看栈大小 pthread_attr_destroy(); pthread_attr_setstacksize(); 见 man pthread_attr_init的see also 线程同步的属性 互斥量属性： 初始化和销毁 pthread_mutexatrr_init(); pthread_mutexattr_destroy(); pthread_mutexattr_getpshared(); p:persistent 跨进程起作用 pthread_mutexattr_setpshared(); clone(); flags选项中选择资源都分离，那么创建出进程；若是共用(fd table,parent process…)，那么创建出兄弟，线程。介于多进程与多线程之间，有一些资源共用，有一些资源独立。即不是子进程也不是线程，来满足开发的需要。 pthread_mutexattr_gettype(); pthread_mutexattr_settype(); 条件变量属性： pthread_condatrr_init/destroy 读写锁属性

5. 可重入的概念；

多线程中的IO 线程与信号 pthread_sigmask(); sigwait(); pthread_kill(); 线程与fork 不同线程原语对fork产生结果不同，一个进程有多个线程，fork的时候是所有线程都复制还是只复制一个线程

6. openmp

www.OpenMP.org

非函数级别，非语言的角度。 使用中间层，借助编译器，提供语法标识让编译器识别 编译器的要求 >gcc4.0 跨语言并发标准

  • 线程三种常见工作模式
    • 流水线
    • 一个大任务分成若干子任务，最后汇总
    • C/S 客户端/服务器

关系图谱