linux多线程

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..1. 多线程

  1. 老的LinuxThreads (管理线程机制) 设计中线程栈的位置在 HEAP之下 的高位 导致无法可信的设置heap大小
  2. 新的NPTL解决了老的线程机制中的管理单点问题 信号问题 内存布局问题等 顺便实现了PTHREAD_PROCESS_SHARED
  3. pthread_attr_setstackaddr可指定线程栈的地址(mmap)
  4. pthread的创建和销毁
    1. 创建
      1. 使用用户提供的stack创建线程并加入__stack_user
      2. nptl 先尝试获取stack_cache中tid为0大小合适的空闲stack, 如果失败则从mmap分配新的stack, 然后加入stack_used
      3. tid list等信息存储在stack内存的高地址端的头部
    2. start_thread执行完用户函数后会进行数据回收和清理(但无法销毁自身)
      1. 如果该线程非detach 则等待join (没有join则会一直保留)
      2. 如果该线程被detach 则执行__free_tcb
        1. 如果是用户分配的stack 从stack_user链表中移除并清理tls 线程局部存储
        2. 如果是自动分配的stack 从stack_used链表中移除, 然后加入stack_cache中, 清理tls线程局部存储(此时tid不为0)
        3. 检查当前stack_cache的总大小, 超过阈值则遍历一次stack_cache并释放掉(tid为0)空闲的stack, 如果小于阈值则提前break该次遍历
    3. 内核在该线程结束后 会对该线程的tid清零(创建线程时CLONE_CHILD_CLEARTID参数会让内存清除某标记内存), 此后该资源可以安全销毁.
  5. brk和mmap的分配由glibc确定 默认规则是小于M_MMAP_THRESHOLD宏走brk 但是新系统的算法可能会让大于这个参数的临时分配也走brk

Linux 发行版所使用的线程模型、glibc 版本和内核版本

cat /proc/version 查看内核版本
getconf GNU_LIBPTHREAD_VERSION 查看线程模型
| 线程实现 | C 库 ——— | 发行版 | 内核 |
|——————-|——————————-|———————————-|——–|
| LinuxThreads 0.7 | 0.71 (for libc5) libc 5.x | Red Hat 4.2 |
| LinuxThreads 0.7 | 0.71 (for glibc 2) glibc 2.0. | Red Hat 5.x |
| LinuxThreads 0.8 | glibc 2.1.1 | Red Hat 6.0 |
| LinuxThreads 0.8 | glibc 2.1.2 | Red Hat 6.1 and 6.2 |
| LinuxThreads 0.9 | | Red Hat 7.2 | 2.4.7 |
| LinuxThreads 0.9 | glibc 2.2.4 | Red Hat 2.1 AS | 2.4.9 |
| LinuxThreads 0.10 | glibc 2.2.93 | Red Hat 8.0 | 2.4.18 |
| NPTL 0.6 | glibc 2.3 | Red Hat 9.0 | 2.4.20 |
| NPTL 0.61 | glibc 2.3.2 | Red Hat 3.0 EL | 2.4.21 |
| NPTL 2.3.4 | glibc 2.3.4 | Red Hat 4.0 | 2.6.9 |
| LinuxThreads 0.9 | glibc 2.2 | SUSE Linux Enterprise Server 7.1 | 2.4.18 |
| LinuxThreads 0.9 | glibc 2.2.5 | SUSE Linux Enterprise Server 8 | 2.4.21 |
| LinuxThreads 0.9 | glibc 2.2.5 | United Linux | 2.4.21 |
| NPTL 2.3.5 | glibc 2.3.3 | SUSE Linux Enterprise Server 9 | 2.6.5 |