Linux编程和进程、线程

给你举个例子：

比方电脑里你安装的qq，暴风，迅雷他们都可以单独独立运行，那么我们就可以说qq是一个进程，暴风也是一个进程，迅雷更是一个进程

而要说到什么是线程，线程是运行在进程里里的程序

举例qq（线程），我们能同时用qq软件进行聊天，听音乐，为什么呢，这就是线程的优点所在，单独运行但又不互相干扰，创建线程有两种方法，线程一定要复写run方法，用start启动线程

使用Thread创建线程：

public MyThread extends Thread{

public void run(){

for (int i=0i<20i++){

System.out.println(

“my Thread i value: ”+i)

}

使用Runnable创建线程：

public MyThread implements Runnable{

public void run(){

for (int i=0i<20i++){

System.out.println(

“my Thread i value: ”+i)

}

对于这两种方法，实现线程，但是一般情况下我们都用第二种

因为第一种是用继承的关系，而第二种为实现接口

但是相对于第一种，第二种我们还可以另外继承类，来扩展功能，所以编程序时比较趋向于用实现的方法写线程

给你一个完整的例子：

class MyThread implements Runnable{

private int ticket = 5 // 假设一共有5张票

public void run(){

for(int i=0i<100i++){

if(ticket>0){ // 还有票

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"卖票：ticket = " + ticket-- )

}

}

}

}

public class SyncDemo01{

public static void main(String args[]){

MyThread mt = new MyThread() // 定义线程对象

Thread t1 = new Thread(mt) // 定义Thread对象

Thread t2 = new Thread(mt) // 定义Thread对象

Thread t3 = new Thread(mt) // 定义Thread对象

t1.start()

t2.start()

t3.start()

}

}

这是一个三线程：

三个线程都start，所以他们可以同时运行，但是又由于电脑cpu只有一个，只能运行一个线程，那么这三个线程就会去抢，谁抢到谁就线运行，start表示开始运行run方法，导致三个线程共享5个车票，你会发现每次运行结果不一样，这就是抢的结果，如果把车票写在run方法里就不一样了

Thread-0卖票：ticket = 5

Thread-0卖票：ticket = 4

Thread-0卖票：ticket = 3

Thread-2卖票：ticket = 2

Thread-2卖票：ticket = 1

结果二：

Thread-0卖票：ticket = 5

Thread-0卖票：ticket = 4

Thread-0卖票：ticket = 3

Thread-1卖票：ticket = 2

Thread-0卖票：ticket = 1

反正很多答案，自己试。

第一个问题，不管是创建进程或者创建线程都不会阻塞，创建完毕马上返回不会等待子进程或者子线程的运行

第二个问题

首先进程和线程是不一样的

多进程时，父进程如果先结束，那么子进程会被init进程接收成为init进程的子进程，接下来子进程接着运行，直到结束，init进程负责取得这些子进程的结束状态并释放进程资源。而如果是子进程先结束，那么父进程应当用wait或者waitpid去获取子进程的结束状态并释放进程资源，否则子进程会成为僵死进程，它占用的进程资源不会释放

多线程时，如果父线程或者说你讲的main结束时使用return或者exit或者处理完毕结束，那么整个进程都结束，其他子线程自然结束。如果main结束时使用的是pthread_exit那么只有父线程结束，子线程还在运行。同样对于子线程结束时如果调用了exit，那么整个进程包括父线程结束，如果调用了pthread_exit或者正常结束，那么只有子线程结束。

另外子线程结束时如果没有分离属性，其他线程应当使用pthread_join去获取线程结束状态并释放线程资源，如同进程里的wait和waitpid

调度策略值得是大家都在ready时，并且CPU已经被调度时，决定谁来运行，谁来被调度。

两者之间有一定矛盾。

响应的优化，意味着高优先级会抢占优先级，会花时间在上下文切换，会影响吞吐。

上下文切换的时间是很短的，几微妙就能搞定。上下文切换本身对吞吐并多大影响， 重要的是，切换后引起的cpu 的 cache miss.

每次切换APP, 数据都要重新load一次。

Linux 会尽可能的在响应与吞吐之间寻找平衡。比如在编译linux的时候，会让你选择 kernal features ->Preemption model.

抢占模型会影响linux的调度算法。

所以 ARM 的架构都是big+LITTLE， 一个很猛CPU+ 多个 性能较差的 CPU, 那么可以把I/O型任务的调度 放在 LITTLE CPU上。需要计算的放在big上。

早期2.6 内核将优先级划分了 0-139 bit的优先级。数值越低，优先级越高。0-99优先级 都是 RT（即时响应）的 ，100-139都是非RT的，即normal。

调度的时候 看哪个bitmap 中的 优先级上有任务ready。可能多个任务哦。

在普通优先级线程调度中，高优先级并不代表对低优先级的绝对优势。会在不同优先级进行轮转。

100 就是比101高，101也会比102高，但100 不会堵着101。

众屌丝进程在轮转时，优先级高的：

初始设置nice值为0，linux 会探测 你是喜欢睡眠，还是干活。越喜欢睡，linux 越奖励你，优先级上升（nice值减少）。越喜欢干活，优先级下降（nice值增加）。所以一个进程在linux中，干着干着 优先级越低，睡着睡着 优先级越高。

后期linux补丁中

红黑树，数据结构， 左边节点小于右边节点

同时兼顾了 CPU/IO 和 nice。

数值代表着 进程运行到目前为止的virtual runtime 时间。

（pyhsical runtime） / weight * 1024(系数)。

优先调度 节点值（vruntime）最小的线程。权重weight 其实有nice 来控制。

一个线程一旦被调度到，则物理运行时间增加，vruntime增加，往左边走。

weight的增加，也导致vruntime减小，往右边走。

总之 CFS让线程 从左滚到右，从右滚到左。即照顾了I/O(喜欢睡，分子小) 也 照顾了 nice值低（分母高）.所以 由喜欢睡，nice值又低的线程，最容易被调度到。

自动调整，无需向nice一样做出奖励惩罚动作，个人理解权重其实相当于nice

但是 此时 来一个 0-99的线程，进行RT调度，都可以瞬间秒杀你！因为人家不是普通的，是RT的!

一个多线程的进程中，每个线程的调度的策略 如 fifo rr normal, 都可以不同。每一个的优先级都可以不一样。

实验举例, 创建2个线程，同时开2个：

运行2次，创建两个进程

sudo renice -n -5(nice -5级别) -g(global)， 会明显看到 一个进程的CPU占用率是另一个的 3倍。

为什么cpu都已经达到200%，为什么系统不觉得卡呢？因为，我们的线程在未设置优先级时，是normal调度模式，且是 CPU消耗型 调度级别其实不高。

利用chrt工具，可以将进程 调整为 50 从normal的调度策略 升为RT （fifo）级别的调度策略，会出现：

chrt , nice renice 的调度策略 都是以线程为单位的，以上 设置的将进程下的所有线程进行设置nice值

线程是调度单位，进程不是，进程是资源封装单位！

两个同样死循环的normal优先级线程，其中一个nice值降低，该线程的CPU 利用率就会比另一个CPU的利用率高。

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