《操作系统》实验报告
Java多线程技术及案例 进程和线程： 进程：每个进程都有独立的代码和数据空间（进程上下文），进程间的切换会有较大的开销，一个进程包含1–n个线程。 线程：同一类线程共享代码和数据空间，每个线程有独立的运行栈和程序计数器(PC)，线程切换开销小。 线程和进程一样分为五个阶段：创建、就绪、运行、阻塞、终止。 多进程是指操作系统能同时运行多个任务（程序）。 多线程是指在同一程序中有多个顺序流在执行。 Java中多线程的多种实现方式 Java中有多种多线程实现方法，主要是继承https://www.doczj.com/doc/f82050179.html,ng.Thread类的方法和 https://www.doczj.com/doc/f82050179.html,ng.Runnable接口的方法。 继承Thread类 Thread是https://www.doczj.com/doc/f82050179.html,ng包中的一个类，从这个类中实例化的对象代表线程，启动一个新线程需要建立一个Thread实例。 使用Thread类启动新的线程的步骤如下： 1.实例化Thread对象 2.调用start()方法启动线程 构造方法：
public Thread(String threadName); public Thread(); 例程： publicclass Thread1extends Thread{//定义一个类继承Thread privateint count=1000; publicvoid run(){//重写run方法 while(true){ System.out.print(count+" "); if(--count==0){ return; } } } publicstaticvoid main(String[] args){ Thread1 th1=new Thread1();//实例化继承了Thread的类 Thread1 th2=new Thread1(); th1.start();//调用start()方法， th2.start(); for(int i=0;i<1000;i++){ System.out.print("A "); } }
进程与线程的区别进程的通信方式线 程的通信方式 进程与线程的区别进程的通信方式线程的通信方式2011-03-15 01：04 进程与线程的区别： 通俗的解释 一个系统运行着很多进程，可以比喻为一条马路上有很多马车 不同的进程可以理解为不同的马车 而同一辆马车可以有很多匹马来拉--这些马就是线程 假设道路的宽度恰好可以通过一辆马车 道路可以认为是临界资源 那么马车成为分配资源的最小单位(进程) 而同一个马车被很多匹马驱动(线程)--即最小的运行单位 每辆马车马匹数=1 所以马匹数=1的时候进程和线程没有严格界限，只存在一个概念上的区分度 马匹数1的时候才可以严格区分进程和线程 专业的解释： 简而言之,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程.
线程的划分尺度小于进程，使得多线程程序的并发性高。另外，进程在执 行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而极大地提高了程序 的运行效率。 线程在执行过程中与进程还是有区别的。每个独立的线程有一个程序运行 的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行，必须依存在 应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制。 从逻辑角度来看，多线程的意义在于一个应用程序中，有多个执行部分可 以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用，来实现进程 的调度和管理以及资源分配。这就是进程和线程的重要区别。 进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位. 线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的 能独立运行的基本单位.线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中 必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的 其他的线程共享进程所拥有的全部资源. 一个线程可以创建和撤销另一个线程；同一个进程中的多个线程之间可以 并发执行 进程和线程的主要差别在于它们是不同的操作系统资源管理方式。进程有 独立的地址空间，一个进程崩溃后，在保护模式下不会对其它进程产生影响， 而线程只是一个进程中的不同执行路径。线程有自己的堆栈和局部变量，但线 程之间没有单独的地址空间，一个线程死掉就等于整个进程死掉，所以多进程 的程序要比多线程的程序健壮，但在进程切换时，耗费资源较大，效率要差一些。但对于一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作，只能用线程，不能用进程。如果有兴趣深入的话，我建议你们看看《现代操作系统》或者 《操作系统的设计与实现》。对就个问题说得比较清楚。 +++ 进程概念
Linux内核的三种调度策略： 1,SCHED_OTHER 分时调度策略, 2,SCHED_FIFO实时调度策略,先到先服务.一旦占用cpu则一直运行.一直运行直到有更高优先级任务到达或自己放弃 3,SCHED_RR实时调度策略,时间片轮转.当进程的时间片用完,系统将重新分配时间片,并置于就绪队列尾.放在队列尾保证了所有具有相同优先级的RR任务的调度公平Linux线程优先级设置 ,可以通过以下两个函数来获得线程可以设置的最高和最低优先级,函数中的策略即上述三种策略的宏定义： int sched_get_priority_max(int policy); int sched_get_priority_min(int policy); SCHED_OTHER是不支持优先级使用的,而SCHED_FIFO和SCHED_RR支持优先级的使用,他们分别为1和99,数值越大优先级越高. 设置和获取优先级通过以下两个函数： int pthread_attr_setschedparam(pthread_attr_t *attr, const struct sched_param *param); int pthread_attr_getschedparam(const pthread_attr_t *attr, struct sched_param *param); 例如以下代码创建了一个优先级为10的线程： struct sched_param {
int __sched_priority; //所要设定的线程优先级 }; 例：创建优先级为10的线程 pthread_attr_t attr; struct sched_param param; pthread_attr_init(&attr); pthread_attr_setschedpolicy(&attr, SCHED_RR); param.sched_priority = 10; pthread_attr_setschedparam(&attr, ¶m); pthread_create(xxx , &attr , xxx , xxx); pthread_attr_destroy(&attr); 本文来自CSDN博客,转载请标明出处： 内核线程、轻量级进程、用户线程和LinuxThreads库(2010-04-22 10:20:07) 转载 标签： 杂谈 内核线程
下面要和大家分享的是Java多线程的实践，其实Java增加了新的类库并发集java.util.concurrent，该类库为并发程序提供了丰富的API多线程编程在Java 5中更加容易，灵活。本文通过一个网络服务器模型，来实践Java5的多线程编程，该模型中使用了Java5中的线程池，阻塞队列，可重入锁等，还实践了Callable，Future 等接口，并使用了Java 的另外一个新特性泛型。 简介 本文将实现一个网络服务器模型，一旦有客户端连接到该服务器，则启动一个新线程为该连接服务，服务内容为往客户端输送一些字符信息。一个典型的网络服务器模型如下： 1. 建立监听端口。 2. 发现有新连接，接受连接，启动线程，执行服务线程。 3. 服务完毕，关闭线程。 这个模型在大部分情况下运行良好，但是需要频繁的处理用户请求而每次请求需要的服务又是简短的时候，系统会将大量的时间花费在线程的创建销毁。Java 5的线程池克服了这些缺点。通过对重用线程来执行多个任务，避免了频繁线程的创建与销毁开销，使得服务器的性能方面得到很大提高。因此，本文的网络服务器模型将如下： 1. 建立监听端口，创建线程池。 2. 发现有新连接，使用线程池来执行服务任务。 3. 服务完毕，释放线程到线程池。 下面详细介绍如何使用Java 5的concurrent包提供的API来实现该服务器。 初始化 初始化包括创建线程池以及初始化监听端口。创建线程池可以通过调用java.util.concurrent.Executors类里的静态方法newChahedThreadPool或是newFixedThreadPool来创建，也可以通过新建一个 java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor实例来执行任务。这里我们采用newFixedThreadPool方法来建立线程池。 ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(10); 表示新建了一个线程池，线程池里面有10个线程为任务队列服务。 使用ServerSocket对象来初始化监听端口。
一个经典的多线程同步问题 程序描述： 主线程启动10个子线程并将表示子线程序号的变量地址作为参数传递给子线程。子线程接收参数 -> sleep(50) -> 全局变量++ -> sleep(0) -> 输出参数和全局变量。 要求： 1．子线程输出的线程序号不能重复。 2．全局变量的输出必须递增。 下面画了个简单的示意图： 分析下这个问题的考察点，主要考察点有二个： 1．主线程创建子线程并传入一个指向变量地址的指针作参数，由于线程启动须要花费一定的时间，所以在子线程根据这个指针访问并保存数据前，主线程应等待子线程保存完毕后才能改动该参数并启动下一个线程。这涉及到主线程与子线程之间的同步。 2．子线程之间会互斥的改动和输出全局变量。要求全局变量的输出必须递增。这涉及到各子线程间的互斥。 下面列出这个程序的基本框架，可以在此代码基础上进行修改和验证。 //经典线程同步互斥问题 #include
HANDLE handle[THREAD_NUM]; int i = 0; while (i < THREAD_NUM) { handle[i] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, Fun, &i, 0, NULL); i++;//等子线程接收到参数时主线程可能改变了这个i的值} //保证子线程已全部运行结束 WaitForMultipleObjects(THREAD_NUM, handle, TRUE, INFINITE); return 0; } unsigned int__stdcall Fun(void *pPM) { //由于创建线程是要一定的开销的，所以新线程并不能第一时间执行到这来int nThreadNum = *(int *)pPM; //子线程获取参数 Sleep(50);//some work should to do g_nNum++; //处理全局资源 Sleep(0);//some work should to do printf("线程编号为%d 全局资源值为%d\n", nThreadNum, g_nNum); return 0; } 运行结果：
多线程 一．选择题 1.下列说法中错误的一项是（A） A.线程就是程序 B.线程是一个程序的单个执行流 B.多线程是指一个程序的多个执行流D.多线程用于实现并发 2.下列哪个一个操作不能使线程从等待阻塞状态进入对象阻塞状态（D） A.等待阴塞状态下的线程被notify()唤 B.等待阻塞状态下的纯种被interrput()中断 C.等待时间到 D.等待阻塞状态下的线程调用wait()方法 3.下列哪个方法可以使线程从运行状态进入其他阻塞状态（A） A.sleep B.wait C.yield D.start 4.下列说法中错误的一项是（D） A.一个线程是一个Thread类的实例 B.线程从传递给纯种的Runnable实例run()方法开始执行 C.线程操作的数据来自Runnable实例 D.新建的线程调用start()方法就能立即进入运行状态 5.下列关于Thread类提供的线程控制方法的说法中，错误的一项是（D） A.在线程A中执行线程B的join()方法，则线程A等待直到B执行完成 B.线程A通过调用interrupt()方法来中断其阻塞状态 C.若线程A调用方法isAlive()返回值为true，则说明A正在执行中 D.currentThread()方法返回当前线程的引用 6.下列说法中，错误的一项是（） A.对象锁在synchronized()语句执行完之后由持有它的线程返还 B.对象锁在synchronized()语句中出现异常时由持有它的线程返还 C.当持有锁的线程调用了该对象的wait()方法时，线程将释放其持有的锁 D.当持有锁的线程调用了该对象的构造方法时，线程将释放其持有的锁 7.下面的哪一个关键字通常用来对对象的加锁，从而使得对对象的访问是排他的A A.sirialize B transient C synchronized D static 二．填空题 1.在操作系统中，被称做轻型的进程是线程 2.多线程程序设计的含义是可以将一个程序任务分成几个并行的任务 3.在Java程序中，run()方法的实现有两种方式：实现Runnable接口和继承Thread类 4.多个线程并发执行时，各个线程中语句的执行顺序是确定的，但是线程之间的相对执行顺序是不确定的 6.Java中的对象锁是一种独占的排他锁 7.程序中可能出现一种情况：多个线种互相等待对方持有的锁，而在得到对方的锁之前都不会释放自己的锁，这就是死锁 8.线程的优先级是在Thread类的常数MIN_PRIORITY和MAX_PRIORITY 之间的一个值 9.处于新建状态的线程可以使用的控制方法是start()和stop()。 10.一个进程可以包含多个线程
鱼还是熊掌：浅谈多进程多线程的选择 关于多进程和多线程，教科书上最经典的一句话是“进程是资源分配的最小单位，线程是CPU调度的最小单位”，这句话应付考试基本上够了，但如果在工作中遇到类似的选择问题，那就没有这么简单了，选的不好，会让你深受其害。 经常在网络上看到有的XDJM问“多进程好还是多线程好？”、“Linux下用多进程还是多线程？”等等期望一劳永逸的问题，我只能说：没有最好，只有更好。根据实际情况来判断，哪个更加合适就是哪个好。 我们按照多个不同的维度，来看看多线程和多进程的对比（注：因为是感性的比较，因此都是相对的，不是说一个好得不得了，另外一个差的无法忍受） 看起来比较简单，优势对比上是“线程 3.5 v 2.5 进程”，我们只管选线程就是了？ 呵呵，有这么简单我就不用在这里浪费口舌了，还是那句话，没有绝对的好与坏，只有哪个更加合适的问题。我们来看实际应用中究竟如何判断更加合适。 1）需要频繁创建销毁的优先用线程 原因请看上面的对比。 这种原则最常见的应用就是Web服务器了，来一个连接建立一个线程，断了就销毁线程，要是用进程，创建和销毁的代价是很难承受的
2）需要进行大量计算的优先使用线程 所谓大量计算，当然就是要耗费很多CPU，切换频繁了，这种情况下线程是最合适的。 这种原则最常见的是图像处理、算法处理。 3）强相关的处理用线程，弱相关的处理用进程 什么叫强相关、弱相关？理论上很难定义，给个简单的例子就明白了。 一般的Server需要完成如下任务：消息收发、消息处理。“消息收发”和“消息处理”就是弱相关的任务，而“消息处理”里面可能又分为“消息解码”、“业务处理”，这两个任务相对来说相关性就要强多了。因此“消息收发”和“消息处理”可以分进程设计，“消息解码”、“业务处理”可以分线程设计。 当然这种划分方式不是一成不变的，也可以根据实际情况进行调整。 4）可能要扩展到多机分布的用进程，多核分布的用线程 原因请看上面对比。 5）都满足需求的情况下，用你最熟悉、最拿手的方式 至于“数据共享、同步”、“编程、调试”、“可靠性”这几个维度的所谓的“复杂、简单”应该怎么取舍，我只能说：没有明确的选择方法。但我可以告诉你一个选择原则：如果多进程和多线程都能够满足要求，那么选择你最熟悉、最拿手的那个。 需要提醒的是：虽然我给了这么多的选择原则，但实际应用中基本上都是“进程+线程”的结合方式，千万不要真的陷入一种非此即彼的误区。
第３９卷 第９期 ２０１６年９月计 算 机 学 报ＣHＩNＥSＥＪＯＵＲNＡL ＯF ＣＯMPＵＴＥＲS Ｖｏｌ．３９Nｏ．９Sｅｐｔ．２０１６ 收稿日期：２０１４-１２-１１；在线出版日期：２０１５-０７-２３．本课题得到国家自然科学基金（６１１７００２２，６１３７３０３９，６１４６２００４）资助．何炎祥，男，１９５２年生，博士，教授，博士生导师，中国计算机学会（ＣＣF ）会员，主要研究领域为可信软件、分布并行处理和高性能计算．Ｅ-ｍａｉｌ：ｙｘｈｅ＠ ｗｈｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．张 军，男，１９７８年生，博士研究生，副教授，中国计算机学会（ＣＣF ） 会员，主要研究方向为高性能计算、计算机体系结构．沈凡凡，男，１９８７年生，博士研究生，主要研究方向为可信软件、计算机体系结构、存储系统．江 南，女，１９７６年生，博士研究生，讲师，中国计算机学会（ＣＣF ）会员，主要研究方向为可信软件、可信编译．李清安，男，１９８６年生，博士，讲师，中国计算机学会（ＣＣF ）会员，主要研究方向为编译优化、嵌入式系统．刘子骏，男，１９９０年生，硕士研究生，主要研究方向为高性能计算、计算机体系结构．通用图形处理器线程调度优化方法研究综述何炎祥１），２） 张 军 １），３） 沈凡凡１） 江 南１），４） 李清安１），２） 刘子骏１）１）（武汉大学计算机学院 武汉 ４３００７２） ２）（武汉大学软件工程国家重点实验室 武汉 ４３００７２）３）（东华理工大学软件学院 南昌 ３３００１３） ４）（湖北工业大学计算机学院 武汉 ４３００６８）摘 要 随着通用图形处理器（ＧPＧPＵ） 并行计算能力的日益增强，其应用范围越来越广．然而由于不规则计算任务使得通用图形处理器资源难以得到充分利用，其性能并未达到最大化．在论述ＧPＧPＵ微体系结构的基础上，该 文重点讨论了多种针对ＧPＧPＵ性能提升的线程调度优化方法， 主要从针对优化分支转移提升线程级并行度、针对访存效率的提升和针对标量指令执行以提升资源利用率三方面的线程调度优化方法进行了分析和比较．另外，由于功耗问题已成为制约ＧPＧPＵ发展的主要因素之一，该文还分析了影响ＧPＧPＵ功耗效率的主要原因及目前提高ＧPＧPＵ功耗效率的主要低功耗技术，并对目前针对ＧPＧPＵ功耗优化的典型线程调度优化方法进行了分析比较．最后，该文指出了未来线程调度优化方法需要进一步探讨的一些问题． 关键词 通用图形处理器；线程调度优化；性能；功耗 中图法分类号ＴP３０２ DOI 号１０．１１８９７／SP．Ｊ．１０１６．２０１６．０１７３３ Thread Schedulin g O p timization of General Pur p ose Gra p hics Processin g Unit ：A Surve y HＥＹａｎ-Ｘｉａｎｇ１ ），２） ＺHＡNＧＪｕｎ１），３） SHＥN Fａｎ-Fａｎ１）ＪＩＡNＧNａｎ１），４） LＩＱｉｎｇ-Ａｎ１），２） LＩＵＺｉ-Ｊｕｎ１）１）（ Com p uter School ，Ｗuhan Universit y ，Ｗuhan ４３００７２）２）（State Ｋe y Laborator y o f So f tware Ｅn g ineerin g ，Ｗuhan Universit y ，Ｗuhan ４３００７２） ３）（School o f So f tware ，Ｅast China Universit y o f Technolo gy ，Nanchan g ３３００１３） ４）（Com p uter School ，Hubei Universit y o f Technolo gy ，Ｗuhan ４３００６８） Abstract Ｄｕｅｔｏｔｈｅｉｒｍａｓｓｉｖｅｐａｒａｌｌｅｌｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｐｏｗｅｒ，ＧｅｎｅｒａｌPｕｒｐｏｓｅＧｒａｐｈｉｃｓPｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔｓ（ＧPＧPＵｓ）ｈａｖｅｂｅｃｏｍｅａｎｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｐｏｐｕｌａｒｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒｅｘｅｃｕｔｉｎｇｇｅｎｅｒａｌｐｕｒｐｏｓｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．HｏｗｅｖｅｒｔｈｅｅｘｉｓｔｅｄｉｒｒｅｇｕｌａｒｗｏｒｋｌｏａｄｓｍａｋｅｔｈｅｒｅｓｏｕｒｃｅｏｆＧPＵｕｎｄｅｒｕｔｉｌｉｚｅｄａｎｄｉｔｓｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｎｏｔｍａｘｉｍｉｚｅｄ．ＡｖａｒｉｅｔｙｏｆｔｈｒｅａｄｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｏｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｆＧPＧPＵａｒｅｍａｉｎｌｙｄｉｓｃｕｓｓｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｍｉｃｒｏａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｏｆＧPＧPＵ．S ｐｅｃｉｆｉｃａｌｌｙ，ｔｈｅｔｈｒｅａｄｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｏｎｂｒａｎｃｈｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅｏｐｔｉｍｉ-ｚａｔｉｏｎｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｒｅａｄｌｅｖｅｌｐａｒａｌｌｅｌｉｓｍ，ｍｅｍｏｒｙａｃｃｅｓｓｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔａｎｄｓｃａｌａｒｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｅｘｅｃｕｔｉｏｎｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｒｅｓｏｕｒｃｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎａｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｒｉｍａｒｙｃａｕｓｅｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｐｏｗｅｒａｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｔｈｅｍａｊｏｒｍｅｔｈｏｄｓｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｐｏｗｅｒａｓｗｅｌｌａｓｔｙｐｉｃａｌｔｈｒｅａｄｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｏｎｐｏｗｅｒｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｒｅｃｏｍｐａｒｅｄａｓｔｈｅｉｓｓｕｅｏｆ
多线程 一、单项 1.下述哪个选项为真？( ) A.Error类是一个RoutimeException异常 B.任何抛出一个RoutimeException异常的语句必须包含在try块之内 C．任何抛出一个Error对象的语句必须包含在try块之内 D. 任何抛出一个Exception异常的语句必须包含在try块之内 2.下列关于Java线程的说法哪些是正确的？( ) A.每一个Java线程可以看成由代码、一个真实的CPU以及数据3部分组成 B.创建线程的两种方法，从Thread类中继承的创建方式可以防止出现多父类问题 C.Thread类属于java.util程序包 D.以上说法无一正确 3.哪个关键字可以对对象加互斥锁？( ) A.transient B.synchronized C.serialize D.static 4.下列哪个方法可用于创建一个可运行的类?() A．public class X implements Runable { public void run() {……} } B. public class X implements Thread { public void run() {……} } C. public class X implements Thread { public int run() {……} } D．public class X implements Runable { protected void run() {……} } 5.下面哪个选项不会直接引起线程停止执行？( ) A.从一个同步语句块中退出来 B．调用一个对象的wait方法 C．调用一个输入流对象的read方法 D．调用一个线程对象的setPriority方法 6.使当前线程进入阻塞状态，直到被唤醒的方法是( ) A.resume()方法 B.wait()方法 C.suspend()方法 D.notify()方法 7.运行下列程序，会产生的结果是( ) public class X extends Thread implements Runnable { public void run(){ System.out.println(“this is run()”); } public static void main(String[] args) { Thread t=new Thread(new X()); t.start(); } }
一.多进程程序的特点 进程是一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次可以并发执行的运行活动，是处于活动状态的计算机程序。进程作为构成系统的基本细胞，不仅是系统内部独立运行的实体，而且是独立竞争资源的基本实体。 进程是资源管理的最小单位，线程是程序执行的最小单位。进程管理着资源（比如cpu、内存、文件等等），而将线程分配到某个cpu上执行。在操作系统设计上，从进程演化出线程，最主要的目的就是更好的支持多处理器系统和减小上下文切换开销。 进程的状态系统为了充分的利用资源,对进程区分了不同的状态.将进程分为新建,运行,阻塞,就绪和完成五个状态. 新建表示进程正在被创建, 运行是进程正在运行, 阻塞是进程正在等待某一个事件发生, 就绪是表示系统正在等待CPU来执行命令, 完成表示进程已经结束了系统正在回收资源. 由于UNIX系统是分时多用户系统, CPU按时间片分配给各个用户使用,而在实质上应该说CPU按时间片分配给各个进程使用, 每个进程都有自己的运行环境以使得在CPU做进程切换时不会"忘记"该进程已计算了一半的"半成品”. 以DOS的概念来说, 进程的切换都是一次"DOS中断"处理过程, 包括三个层次: 1)用户数据的保存: 包括正文段(TEXT), 数据段(DATA,BSS), 栈段(STACK), 共享内 存段(SHARED MEMORY)的保存. 2)寄存器数据的保存: 包括PC(program counter,指向下一条要执行的指令的地址), PSW(processor status word,处理机状态字), SP(stack pointer,栈指针), PCBP(pointer of process control block,进程控制块指针), FP(frame pointer,指向栈中一个函数的local 变量的首地址), AP(augument pointer,指向栈中函数调用的实参位置), ISP(interrupt stack pointer,中断栈指针), 以及其他的通用寄存器等. 3)系统层次的保存: 包括proc,u,虚拟存储空间管理表格,中断处理栈.以便于该进程再一次得到CPU时 间片时能正常运行。既然系统已经处理好所有这些中断处理的过程, 我们做程序 还有什么要担心的呢? 我们尽可以使用系统提供的多进程的特点, 让几个程序精 诚合作, 简单而又高效地把结果给它搞出来。 另外,UNIX系统本身也是用C语言写的多进程程序,多进程编程是UNIX的特点,当我们熟悉了多进程?将会对UNIX系统机制有一个较深的认识.首先我介绍一下多进程程序的一些突出的特点:
线程与线程类 1 线程的概念 线程的概念来源于计算机的操作系统的进程的概念。进程是一个程序关于某个数据集的一次运行。也就是说，进程是运行中的程序，是程序的一次运行活动。 线程和进程的相似之处在于，线程和运行的程序都是单个顺序控制流。有些教材将线程称为轻量级进程(light weight process)。线程被看作是轻量级进程是因为它运行在一个程序的上下文内，并利用分配给程序的资源和环境。 作为单个顺序控制流，线程必须在运行的程序中得到自己运行的资源，如必须有自己的执行栈和程序计数器。线程内运行的代码只能在该上下文内。因此还有些教程将执行上下文(execution context)作为线程的同义词。 所有的程序员都熟悉顺序程序的编写，如我们编写的名称排序和求素数的程序就是顺序程序。顺序程序都有开始、执行序列和结束，在程序执行的任何时刻，只有一个执行点。线程（thread ）则是进程中的一个单个的顺序控制流。单线程的概念很简单，如图1所示。 多线程（multi-thread ）是指在单个的程序内可以同时运行多个不同的线程完成不同的任务，图2说明了一个程序中同时有两个线程运行。 图1 单线程程序示意图 图2 多线程程序示意图 有些程序中需要多个控制流并行执行。例如， for(int i = 0; i < 100; i++) System.out.println("Runner A = " + i); for(int j = 0; j < 100; j++ ) System.out.println("Runner B = "+j); 上面的代码段中，在只支持单线程的语言中，前一个循环不执行完不可能执行第二个循环。要使两个循环同时执行，需要编写多线程的程序。 很多应用程序是用多线程实现的，如Hot Java Web 浏览器就是多线程应用的例子。在Hot Java 浏览器中，你可以一边滚动屏幕，一边下载Applet 或图像，可以同时播放动画和声音等。 2 Thread 类和Runnable 接口 多线程是一个程序中可以有多段代码同时运行，那么这些代码写在哪里，如何创建线程对象呢? 首先，我们来看Java 语言实现多线程编程的类和接口。在https://www.doczj.com/doc/f82050179.html,ng 包中定义了Runnable 接口和Thread 类。
Apache log4cxx在C++多进程多线程下的使用 1、Apache log4cxx介绍 Apache log4cxx是Apache Logging Services三个日志记录项目之一，完全开源组件。是著名的日志记录组件log4j的c++移植版，用于为C++程序提供日志功能，以便开发者对目标程序进行调试和审计。当前的最新版本为0.10.0。 2、Apache log4cxx 框架组成 Apache Log4cxx有三个关键组件，它们是loggers, appenders和layouts。执行日志操作Logger是log4cxx的核心类。looger有层次结构，最顶层为RootLogger；logger是分七个级别，分别是debug、info、warn、error、fatal、all、off，最常用的应该是debug()和info()；而warn()、error()、fatal()仅在相应事件发生后才使用。每个logger可以附加多个Appender。Appender 代表了日志输出的目标，如输出到文件、控制台,数据库等等。对于每一种appender，都可以通过layout进行格式设置，根据自己需求定制不同日志内容。 使用中用到的类有BasicConfigurator、PropertyConfigurator、DOMConfigurator等，用于对log4cxx进行配置。其中BasicConfigurator提供了一种简单配置，包括使用ConsoleAppder作为root appender和PatternLayout 作为缺省布局， PropertyConfigurator使用properties文件作为配置方式，DOMConfigurator则使用properties文件作为配置方式，具体配置文档信息请查阅相关资料。 3、多进程多线程使用设计 Apache Log4cxx 提供的常用供日志调用方法，logger->info(),logger->debug(),logger->warn(),logger->error()，与上述方法类似的还有相应的宏调用LOG4CXX_DEBUG()、LOG4CXX_INFO()、LOG4CXX_WARN()、LOG4CXX_ERROR()。每个方法与宏的参数要求是全字符串类型，对于不同的日志信息相应调用不同的日志记录方法，即可得到不同级别、不同类型的日志信息。 配置文件的设置Apache Log4cxx提供 static void configure(helpers::Properties& properties)函数，参数中传入配置文件的绝对路径或是相对路径、文件名，日志文件名称 Apache Log4cxx 提供 static LoggerPtr getLogger(const std::wstring& name); 参数中传入日志文件名，用日志文件名称实例化LoggerPtr对象 LoggerPtr logger(Logger::getLogger(trace))，即可用通过logger对象调用相应类型日志方法，宏调用也在实例化日志对象后才能对设置信息有作用大家看到了，方法参数要求是一个字符串类型，不便于C++记录日志，也不习惯于C++程序员使用。配置文件与日志文件名设备，都用到了静态方法，多线程共用一个日志对象，每个线程一个日志文件，上述静态方法是不能满足这个需求的，多个进程里面不用的线程调用此方法，每个线程一个日志文件，就更不能满足需求，所以我们必须自己设计一种结构来封装Apache Log4cxx提供的方法，满足多进程多线程下，一个线程一个日志文件的需求。设计一种方便的参数传入模式，使C++程序员能方便使用日志组件提供方法。 我的设计模型如下，用动态库封装日志方法，不同进程、不同线程实例化一
实验8--多线程编程 8.1 实验目的 (1) 掌握多线程编程的特点； (2) 了解线程的调度和执行过程； (3)掌握资源共享访问的实现方法。 8.2 知识要点 8.2.1线程的概念 (1)线程是程序中的一个执行流,多线程则指多个执行流; (2)线程是比进程更小的执行单位,一个进程包括多个线程; (3)Java语言中线程包括3部分:虚拟CPU、该CPU执行的代码及代码所操作的数据。 (4)Java代码可以为不同线程共享，数据也可以为不同线程共享； 8.2.2 线程的创建 (1) 方式1：实现Runnable接口 Thread类使用一个实现Runnable接口的实例对象作为其构造方法的参数，该对象提供了run方法，启动Thread将执行该run方法； (2)方式2：继承Thread类 重写Thread类的run方法； 8.2.3 线程的调度 (1) 线程的优先级 ●取值范围1～10，在Thread类提供了3个常量，MIN_PRIORITY=1、MAX_ PRIORITY=10、NORM_PRIORITY=5； ●用setPriority()设置线程优先级，用getPriority()获取线程优先级； ●子线程继承父线程的优先级，主线程具有正常优先级。 (2) 线程的调度：采用抢占式调度策略，高优先级的线程优先执行，在Java中，系统按照优先级的级别设置不同的等待队列。 8.2.4 线程的状态与生命周期
说明：新创建的线程处于“新建状态”，必须通过执行start()方法，让其进入到“就绪状态”，处于就绪状态的线程才有机会得到调度执行。线程在运行时也可能因资源等待或主动睡眠而放弃运行,进入“阻塞状态”,线程执行完毕，或主动执行stop方法将进入“终止状态”。 8.2.5 线程的同步--解决资源访问冲突问题 (1) 对象的加锁 所有被共享访问的数据及访问代码必须作为临界区，用synchronized加锁。对象的同步代码的执行过程如图8-2所示。 synchronized关键字的使用方法有两种： ●用在对象前面限制一段代码的执行，表示执行该段代码必须取得对象锁。 ●在方法前面，表示该方法为同步方法,执行该方法必须取得对象锁。 (2) wait()和notify()方法 用于解决多线程中对资源的访问控制问题。 ●wait()方法：释放对象锁，将线程进入等待唤醒队列； ●notify()方法：唤醒等待资源锁的线程，让其进入对象锁的获取等待队列。 (3)避免死锁 指多个线程相互等待对方释放持有的锁，并且在得到对方锁之前不会释放自己的锁。 15.3 样例程序 样例1：利用多线程编程编写一个龟兔赛跑程序。 乌龟：速度慢，休息时间短；
编写Linux下的多线程程序，需要使用头文件pthread.h，连接时需要使用库libpthread.a。 函数pthread_create用来创建一个线程，它的原型为：extern int pthread_create __P ((pthread_t *__thread, __const pthread_attr_t *__attr, void *(*__start_routine) (void *), void *__arg)); 第一个参数为指向线程标识符的指针，第二个参数用来设置线程属性，第三个参数是线程运行函数的起始地址，最后一个参数是运行函数的参数。当创建线程成功时，函数返回0，若不为0则说明创建线程失败。 函数pthread_join用来等待一个线程的结束。函数原型为：extern int pthread_join __P ((pthread_t __th, void **__thread_return)); 第一个参数为被等待的线程标识符，第二个参数为一个用户定义的指针，它可以用来存储被等待线程的返回值。这个函数是一个线程阻塞的函数，调用它的函数将一直等待到被等待的线程结束为止，当函数返回时，被等待线程的资源被收回。 一个线程的结束有两种途径，一种是象我们上面的例子一样，函数结束了，调用它的线程也就结束了；另一种方式是通过函数pthread_exit来实现。它的函数原型为： extern void pthread_exit __P ((void *__retval)) __attribute__ ((__noreturn__));
最简单的线程程序： /* example.c*/ #include
多线程与并发面试题
JAVA多线程和并发基础面试问答 原文链接译文连接作者：Pankaj 译者：郑旭东校对：方腾飞 多线程和并发问题是Java技术面试中面试官比较喜欢问的问题之一。在这里，从面试的角度列出了大部分重要的问题，可是你依然应该牢固的掌握Java多线程基础知识来对应日后碰到的问题。（校对注：非常赞同这个观点） Java多线程面试问题 1. 进程和线程之间有什么不同？ 一个进程是一个独立(self contained)的运行环境，它能够被看作一个程序或者一个应用。而线程是在进程中执行的一个任务。Java运行环境是一个包含了不同的类和程序的单一进程。线程能够被称为轻量级进程。线程需要较少的资源来创立和驻留在进程中，而且能够共享进程中的资源。 2. 多线程编程的好处是什么？
在多线程程序中，多个线程被并发的执行以提高程序的效率，CPU不会因为某个线程需要等待资源而进入空闲状态。多个线程共享堆内存(heap memory)，因此创立多个线程去执行一些任务会比创立多个进程更好。举个例子，Servlets比CGI更好，是因为Servlets支持多线程而CGI不支持。 3. 用户线程和守护线程有什么区别？ 当我们在Java程序中创立一个线程，它就被称为用户线程。一个守护线程是在后台执行而且不会阻止JVM终止的线程。当没有用户线程在运行的时候，JVM关闭程序而且退出。一个守护线程创立的子线程依然是守护线程。 4. 我们如何创立一个线程？ 有两种创立线程的方法：一是实现Runnable接口，然后将它传递给Thread的构造函数，创立一个Thread对象；二是直接继承Thread类。若想了解更多能够阅读这篇关于如何在Java中创立线程的文章。 5. 有哪些不同的线程生命周期？
重庆交通大学综合性设计性实验报告 实验项目名称：进程调度（先来先服务） 实验项目性质： JAVA多线程 实验所属课程： JAVA程序设计 实验室(中心)：语音大楼 8 楼 801 班级：软件专业 2012级2班 姓名：尚亚* 学号： 631206050216 指导教师：杨 实验完成时间： 2014 年 11 月 25 日
一、实验目的 1、理解程序、线程和进程的概念； 2、理解多线程的概念； 3、掌握线程的各种状态； 4、熟练使用Thread类创建线程； 5、熟练使用线程各种方法； 6、掌握线程的调度及线程同步的实现原理。 二、实验内容及要求 进程调度是处理机管理的核心内容。本实验要求采用最高优先数优先的调度算法（即把处理机分配给优先数最高的进程）和先来先服务算法编写和调试一个简单的进程调度程序。通过本实验可以加深理解有关进程控制块、进程队列的概念。并体会了优先数和先来先服务调度算法的具体实施办法。 用JA V A语言编写和调试一个进程调度程序，以加深对进程的概念及进程调度算法的理解。做一个能够直观体现多个进程时，CPU 是怎样调度就绪队列中的进程（按照先来先服务的原则）。
三、实验设备 PC机，windows7，eclipse。 四、设计方案 ㈠设计主要思想 （1）要模拟进程的调度算法，必须先体现处进程及系统资源。 （2）要体现先来先服务的算法，就必须表现出当有一个进程进入CPU时其他进程不能进入，并在就绪队列中排队。本实验建立了四个圆移动的线程表示作业调度，用圆在表示就绪队列的方框中停留表示进程在就绪队列中排队。 （3）当有一个圆移动到表示CPU的范围内时，让其它线程在就绪队列中排队，当CPU内无进程时，先来的圆先移动，以表示CPU 对进程的调度。 ㈡设计的主要步骤 （1）建立四个不同颜色的圆移动的线程，表示对四个进程的调度。 （2）当有一个表示进程的圆到达表示CPU范围内时，通过让其它几个圆停留在表示就绪队列的方框范围内，表示进程在就绪队列中排成队列。 （3）当第一个先到达的进程释放CPU，在排成队列的几个圆中选择先到达的圆，使其移动表示对先来的进程进行调度，直到所有的圆移动完毕。 五、主要代码 import java.awt.Font; import java.awt.event.*;