线程-2-线程概念与控制

main

线程常见寄存器（CR3 EIP IR MMU TLB）

CR3是当前进程页表物理内存地址（包不能虚拟地址，不然套娃了）

CPU中有寄存器指向task_struct* current
EIP：入口虚拟地址
IR：当前命令地址
系统总线：CPU与内存之间线路

MMU：memoray manager unit
硬件 ，虚拟到物理地址转化

为什么不让软件作，非要用硬件做虚拟/真实内存地址转换
硬件比软件快

MMU与TLB都在CPU上

物理内存有寄存器
地址：被操作物理地址
操作：in/out

怎么做到进程资源分给线程
代码如何被划分，需要操作系统可以做吗
创建线程时，每个线程一个入口函数，每个进程天然得到一个函数地址

TLB：translation lookside buffer （转译后备缓冲区）
MMU先向TLB查表，没有命中（cache miss）就到MMU，之后反向更新TLB。命中就不用去MMU了
TLB也是个硬件，在CPU上

 

页表存储信息结构（20+12）

页表中不仅存放了真实内存地址，还有改page对应的其他信息
页表信息图片：

每个页表只要20bite位就能映射4GB物理内存所有pages
剩下12位为对应page信息
linux内核页表代码图片

页表在进程加载时建立
末端页表＝20＋12

缺页中断（重新理解new & 写时拷贝）

MMU与TLB都在CPU内，其报错后CPU向目标进程发送信号，中断

new与malloc
申请虚拟地址空间
用该地址时会缺页中断，这是才真正去物理内存申请空间

写时拷贝
原理同上
4KB拷贝

缺页中断：进程与空间解耦

如何区分是缺页还是真的越界

线程的优缺点

线程优点：

线程重要优点

• 线程切换：不切页表，不切上下文（cpu寄存器内容），不切TLB，cache等缓存机制
• 线程间通信比进程简单的多

后四条优点是进程，线程共有的

线程缺点：

线程主要用途

局部性原理与应用

每个cpu有cache：cpu与内存之间的缓冲区，先访问cache，miss的话再去物理内存访问数据

cache，TLB等缓冲区原理，本质是预加载。访问一地址，大概率会访问其周围地址数据

Linux 进程 vs  线程

进程：资源分配最小单位
线程：调度的基本单位

进程和线程

线程的独立资源

进程的多个线程共享

POXIS接口&使用

这些借口不是系统调用，是库函数，要包含头文件pthread.h，链接时要-lpthread链接库

pthread_creat

TIPS：

一个线程有问题，整个进程都会退出（线程是进程一部分），当然该进程所有其他线程也会退出

函数地址在栈上吗
不在，在代码区

线程是一个进程内部的控制序列

一个cpu中
运算器：可以好几组
控制器：只一组

32位机器：两级页表
64位机器：三级页表

每一种设备都有寄存器，如 内存/硬盘等

code

#include <iostream>
#include <string>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <unistd.h>
#include <thread>// void *routine(void *args)
// {
//     std::string name = static_cast<const char *>(args);
//     while (true)
//     {
//         std::cout << "我是新线程,我的名字是: " << name << std::endl;
//         sleep(1);
//     }
//     return 0;
// }int main()
{std::thread t([](){while (true){std::cout << "我是新线程,我的名字是 : new thread "  << std::endl;sleep(1);}});while (true){std::cout << "我是main线程..."  << std::endl;sleep(1);}// pthread_t tid;// int n = pthread_create(&tid, nullptr, routine, (void *)"thread-1");// if (n != 0)// {//     std::cout << "create thread error: " << strerror(n) << std::endl;//     return 1;// }// while (true)// {//     std::cout << "我是main线程..."  << std::endl;//     sleep(1);// }
}

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