多线程编程是现代软件技术中很重要的一个环节。要弄懂多线程,这要牵涉到多进程?当然,要了解到多进程,要涉及到操作系统。不过大家也不要紧张,听我慢慢道来。这其中的环节其实并不复杂。
    (1)单CPU下的多线程
     在没有出现多核CPU之前,我们的计算资源是的。如果系统中有多个任务要处理的话,那么需要按照某种规则依次调度这些任务进行处理。什么规则呢?可以是一些简单的调度方法,比如说
    1)按照优先级调度
    2)按照FIFO调度
    3)按照时间片调度等等
    当然,除了CPU资源之外,系统中还有一些其他的资源需要共享,比如说内存、文件、端口、socket等。既然前面说到系统中的资源是有限的,那么获取这些资源的小单元体是什么呢,其实是进程。
    举个例子来说,在linux上面每一个享有资源的个体称为task_struct,实际上和我们说的进程是一样的。我们可以看看task_struct(linux 0.11代码)都包括哪些内容,

 struct task_struct {
 /* these are hardcoded - don't touch */
  long state; /* -1 unrunnable, 0 runnable, >0 stopped */
  long counter;
  long priority;
  long signal;
  struct sigaction sigaction[32];
  long blocked; /* bitmap of masked signals */
 /* various fields */
  int exit_code;
  unsigned long start_code,end_code,end_data,brk,start_stack;
  long pid,father,pgrp,session,leader;
  unsigned short uid,euid,suid;
  unsigned short gid,egid,sgid;
  long alarm;
  long utime,stime,cutime,cstime,start_time;
  unsigned short used_math;
 /* file system info */
  int tty;  /* -1 if no tty, so it must be signed */
  unsigned short umask;
  struct m_inode * pwd;
  struct m_inode * root;
  struct m_inode * executable;
  unsigned long close_on_exec;
  struct file * filp[NR_OPEN];
 /* ldt for this task 0 - zero 1 - cs 2 - ds&ss */
  struct desc_struct ldt[3];
 /* tss for this task */
  struct tss_struct tss;
 };

    每一个task都有自己的pid,在系统中资源的分配都是按照pid进行处理的。这也说明,进程确实是资源分配的主体。
    这时候,可能有朋友会问了,既然task_struct是资源分配的主体,那为什么又出来thread?为什么系统调度的时候是按照thread调度,而不是按照进程调度呢?原因其实很简单,进程之间的数据沟通非常麻烦,因为我们之所以把这些进程分开,不正是希望它们之间不要相互影响嘛。
    假设是两个进程之间数据传输,那么需要如果需要对共享数据进行访问需要哪些步骤呢,
    1)创建共享内存
    2)访问共享内存->系统调用->读取数据
    3)写入共享内存->系统调用->写入数据
    要是写个代码,大家可能更明白了,

 #include <unistd.h>
 #include <stdio.h>
 
 int value = 10;
 
 int main(int argc, char* argv[])
 {
     int pid = fork();
     if(!pid){
         Value = 12;
         return 0;
     }
     printf("value = %d ", value);
     return 1;
 }