liunx线程

线程的概念

1. 程序中的一个执行路线就是线程，线程就是一个进程内部的控制序列
2. 一个进程至少都有一个执行线程
3. 线程在进程内部运行，本质是在进程地址空间内运行
4. liunx系统下，cpu眼里的PCB比传统进程更加轻量化
5. 透过虚拟地址空间，把进程的大部分资源，把资源合理分配给每个执行流，就形成了线程

线程和进程

• 进程是资源分配的基本单位
• 线程是调度的基本单位
• 线程共享进程地址空间，但是也有自己的一部分数据：线程ID，一组寄存器，栈，errno，信号屏蔽字，有限调度级

线程私有

1.线程的硬件上下文（cpu寄存器的值）

线程的硬件上下文是指线程在执行过程中，CPU寄存器的当前状态。这些寄存器包括通用寄存器、程序计数器（IP）、处理器状态寄存器（如EFLAGS在x86架构中）以及栈指针（ESP）等。这些寄存器的值在线程切换时会被保存，以便在线程重新获得CPU时能够恢复其执行状态。

• 通用寄存器：用于存储线程在执行过程中的临时数据。
• 程序计数器：存储线程当前正在执行的指令的地址，或者即将执行的下一条指令的地址。
• 处理器状态寄存器：包含线程的执行状态信息，如条件码、中断标志等。
• 栈指针：指向线程私有栈的栈顶，用于管理线程的栈空间。

在线程切换时，操作系统会保存当前线程的硬件上下文，并加载下一个要执行的线程的硬件上下文。这样，当线程重新获得CPU时，它可以从上次中断的地方继续执行。

2.线程的独立栈结构

每个线程都有自己独立的栈结构，用于存储线程的局部变量、函数调用信息以及返回地址等。线程的栈空间是线程私有的，这意味着一个线程不能访问另一个线程的栈空间。

• 栈的作用：

  • 存储局部变量：线程在执行函数时，会在栈上分配空间来存储局部变量。
  • 函数调用信息：当线程调用一个函数时，会在栈上保存函数的参数、返回地址以及调用者的上下文信息。
  • 返回地址：当函数执行完毕后，线程会从栈上获取返回地址，并跳转到该地址继续执行。

• 栈的独立性：

  • 线程的栈空间是私有的，这保证了线程之间的数据隔离。
  • 一个线程的栈空间大小是有限的，通常由操作系统在创建线程时指定。
  • 如果线程使用的栈空间超过了指定的限制，就会发生栈溢出错误。

 线程共有

• 进程地址空间
• 全局变量
• 文件描述表
• 每种信号的处理方式
• 当前工作目录
• 用户id和组id

线程就是轻量级进程 

在Linux系统中，线程通常是通过轻量级进程来实现的。线程与轻量级进程在概念上是相似的，都表示进程内部的一个执行单元。linux中没有线程相关的系统调用，只有轻量级进程的系统调用。原生线程库：将轻量级进程系统调用做封装，转成线程相关的接口语义提供给用户