Linux 线程实现机制分析
|
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：
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.） __pthread_manager()就是管理线程的主循环所在,在进行一系列初始化工作后,进入while(1)循环.在循环中,线程以2秒为timeout查询（__poll()）管理管道的读端.在处理请求前,检查其父线程（也就是创建manager的主线程）是否已退出,如果已退出就退出整个进程.如果有退出的子线程需要清理,则调用pthread_reap_children()清理. 然后才是读取管道中的请求,根据请求类型执行相应操作（switch-case）.具体的请求处理,源码中比较清楚,这里就不赘述了.
3.线程栈 在LinuxThreads中,管理线程的栈和用户线程的栈是分离的,管理线程在进程堆中通过malloc()分配一个THREAD_MANAGER_STACK_SIZE字节的区域作为自己的运行栈. 用户线程的栈分配办法随着体系结构的不同而不同,主要根据两个宏定义来区分,一个是NEED_SEPARATE_REGISTER_STACK,这个属性仅在IA64平台上使用；另一个是FLOATING_STACK宏,在i386等少数平台上使用,此时用户线程栈由系统决定具体位置并提供保护.与此同时,用户还可以通过线程属性结构来指定使用用户自定义的栈.因篇幅所限,这里只能分析i386平台所使用的两种栈组织方式：FLOATING_STACK方式和用户自定义方式. 在FLOATING_STACK方式下,LinuxThreads利用mmap()从内核空间中分配8MB空间（i386系统缺省的最大栈空间大小,如果有运行限制（rlimit）,则按照运行限制设置）,使用mprotect()设置其中第一页为非访问区.该8M空间的功能分配如下图：
主要是 2.NGPT IBM的开放源码项目NGPT在2003年1月10日推出了稳定的2.2.0版,但相关的文档工作还差很多.就目前所知,NGPT是基于GNU Pth（GNU Portable Threads）项目而实现的M:N模型,而GNU Pth是一个经典的用户级线程库实现. 按照2003年3月NGPT官方网站上的通知,NGPT考虑到NPTL日益广泛地为人所接受,为避免不同的线程库版本引起的混乱,今后将不再进行进一步开发,而今进行支持性的维护工作.也就是说,NGPT已经放弃与NPTL竞争下一代Linux POSIX线程库标准. 3.其他高效线程机制 此处不能不 |
||
凌众科技专业提供服务器租用、服务器托管、企业邮局、虚拟主机等服务，公司网站：http://www.lingzhong.cn 为了给广大客户了解更多的技术信息，本技术文章收集来源于网络,凌众科技尊重文章作者的版权，如果有涉及你的版权有必要删除你的文章，请和我们联系。以上信息与文章正文是不可分割的一部分,如果您要转载本文章,请保留以上信息，谢谢! |
核心的问题,NPTL仍然不是100%POSIX兼容的,但就性能而言相对LinuxThreads已经有很大程度上的改进了.
