操作系統(tǒng)實驗報告理解Linux下進(jìn)程和線程的創(chuàng)建并發(fā)執(zhí)行過程

操作系統(tǒng)實驗報告理解Linux下進(jìn)程和線程的創(chuàng)建并發(fā)執(zhí)行過程。思考：（1）系統(tǒng)是怎樣創(chuàng)建進(jìn)程的 ？1,申請空白PCB（進(jìn)程控制塊）；2,為新進(jìn)程分派資源；3,初始化PCB；4,將新進(jìn)程插入就緒隊列；（2）擴(kuò)展程序，在父進(jìn)程中輸出1到5，在子進(jìn)程中輸出6-10，要求父子進(jìn)程并發(fā)輸出；記錄實驗結(jié)果，并給出簡單分析。實驗結(jié)果如圖：二、多線程應(yīng)用編寫unix/Linux 下的多線程程序，需要使用頭文件 pthread.h，連接時需要使用庫libpthread.a 。下面是一個最簡單的多線程程序 example1.c。下面的示例中，要使用到兩個函數(shù)， pthread_create 和pthread_join ，并聲明了一個pthread_t 型的變量。函數(shù)pthread_create 用來創(chuàng)建一個線程，它的原型為：extern

int

pthread_create

__P

((pthread_t

*__thread,

__constpthread_attr_t

*__attr,void

*(*__start_routine)

(void

*),

void*__arg));第一個參數(shù)為指向線程標(biāo)識符的指針，第二個參數(shù)用來設(shè)置線程屬性，第三個參數(shù)是線程運行函數(shù)的起始地址，最后一個參數(shù)是運行函數(shù)的參數(shù)。這里，我們的函數(shù)thread不需要參數(shù)，所以最后一個參數(shù)設(shè)為空指針。第二個參數(shù)我們也設(shè)為空指針，這樣將生成默認(rèn)屬性的線程。當(dāng)創(chuàng)建線程成功時，函數(shù)返回0，若不為0則說明創(chuàng)建線程失敗，常見的錯誤返回代碼為EAGAIN和EINVAL。前者表示系統(tǒng)限制創(chuàng)建新的線程，例如線程數(shù)目過多了；后者表示第二個參數(shù)代表的線程屬性值非法。創(chuàng)建線程成功后，新創(chuàng)建的線程則運行參數(shù)三和參數(shù)四確定的函數(shù)，原來的線程則繼續(xù)運行下一行代碼。函數(shù)pthread_join 用來等待一個線程的結(jié)束。函數(shù)原型為：extern int pthread_join __P ((pthread_t __th, void**__thread_return));第一個參數(shù)為被等待的線程標(biāo)識符，第二個參數(shù)為一個用戶定義的指針，它可以用來存儲被等待線程的返回值。這個函數(shù)是一個線程阻塞的函數(shù)，調(diào)用它的函數(shù)將一直等待到被等待的線程結(jié)束為止，當(dāng)函數(shù)返回時，被等待線程的資源被收回。一個線程的結(jié)束有兩種途徑，一種是象我們上面的例子一樣，函數(shù)結(jié)束了，調(diào)用它的線程也就結(jié)束了；另一種方式是通過函數(shù)pthread_exit來實現(xiàn)。它的函數(shù)原型為：extern

void

pthread_exit

__P((void

*__retval))

__attribute__((__noreturn__));唯一的參數(shù)是函數(shù)的返回代碼，只要thread_return 不是NULL，這個值將被傳遞給

pthread_jointhread_return

中的第二個參數(shù)。2、參考程序代碼/*thread.c*/#include<stdio.h>#include<pthread.h>voidthread(void){inti;for(i=0;i<3;i++)printf("Thisisapthread.\n");}intmain(intargc,char*argv[]){pthread_tid;inti,ret;ret=pthread_create(&id,NULL,(void *)thread,NULL);if(ret!=0){printf("Createpthreaderror!\n");exit(1);}for(i=0;i<3;i++)printf("Thisisthemainprocess.\n");pthread_join(id,NULL);return(0);}3、編譯和運行編譯此程序：gccexample1.c-lpthread-oexample1-lpthread:使用線程庫運行example1，得到如下結(jié)果：Thisisthemainprocess.Thisisapthread.Thisisthemainprocess.Thisisthemainprocess.Thisisapthread.Thisisapthread.再次運行，可能得到如下結(jié)果：Thisisapthread.Thisisthemainprocess.Thisisapthread.Thisisthemainprocess.Thisisapthread.Thisisthemainprocess.編輯過程如圖所示：執(zhí)行如圖所示：實驗總結(jié)：在實驗中很多粗心造成的問題，比如指令輸錯字母，代碼寫錯字母，沒有注意是否需要空格等。通過課堂的理論知識學(xué)習(xí)和實驗課的上機(jī)實驗，讓我更能理解操作系統(tǒng)的知識。4、思考1）程序運行后，進(jìn)程thread中有幾個線程存在？個（2）為什么前后兩次運行結(jié)果不一樣？單核的cpu在處理多線程時每次只能執(zhí)行一跳指令，也就是說無論你的程序有多少個線程，每一時刻執(zhí)行的也只是一個線程里的代碼， cpu會輪流給每個線程分配時間片，時間片分配到哪個線程頭上，哪個線程里的代碼就執(zhí)行。但是多核cpu就不一樣了，他可以同時執(zhí)行多個線程里的代碼，這才是真正的“多線程”。所以你那段程序，在單核的電腦上跑應(yīng)該是沒有問題的，但是在多核cpu的電腦上出現(xiàn)的結(jié)