操作系统实验5线程管理与控制Word格式.docx
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正如进程之间可以用wait（）系统调用来同步终止并释放资源一样，线程之间也有类似机制，那就是pthread_join（）函数。
pthread_join（）可以用于将当前线程挂起来等待线程的结束。
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，被等待线程的资源就被收回。
（1）创建线程函数pthread_create（）
功能：
创建线程和启动线程，与进程管理函数fork（）的功能相似。
pthread_create（）函数语法要点
所需头文件
#include<
pthread.h>
函数原型
intpthread_create（pthread_t*thread,pthread_attr_t*attr,
void*（*start_routine）（void*）,void*arg））
函数传入值
thread：
线程标识符
attr：
线程属性设置（其具体设置参见9.2.3小节），通常取为NULL
start_routine：
线程函数的起始地址，是一个以指向void的指针作为参数和返回值的函数指针
arg：
传递给start_routine的参数
函数返回值
成功：
出错：
返回错误码
（2）线程退出函数pthread_exit（）
pthread_exit（）函数语法要点
voidpthread_exit（void*retval）
retval：
线程结束时的返回值，可由其他函数如pthread_join（）来获取
（3）等待线程结束函数pthread_join（）
等待线程结束，读取线程的返回结果。
pthread_join（）函数语法要点
intpthread_join（pthread_tth,void**thread_return）
th：
等待线程的标识符
thread_return：
用户定义的指针，用来存储被等待线程结束时的返回值（不为NULL时）
（4）线程取消函数pthread_cancel（）
pthread_cancel（）函数语法要点
intpthread_cancel（（pthread_tth）
要取消的线程的标识符
4.3.3Linux多线程同步API
1.线程同步信号量及系统调用
POSIX的线程同步信号量定义了3个函数：
（1）信号量初始化
函数说明：
semaphore.h>
intsem_init（sem_t*sem,intpshared,unsignedvalue）;
参数说明：
sem:
指向信号量变量的指针，*sem是定义好的信号量。
pshared:
为0表示进程局部信号量，通常为0
value:
信号量初始值，为1时是二值信号量
返回值：
0:
执行成功，非0执行失败
（2）信号量加1原子操作
intsem_post（sem_t*sem）;
说明：
类似于进程的V操作。
（3）信号量减1原子操作
intsem_wait（sem_t*sem）
在信线程号量值为0时执行该操作使线程进入等待状态，直到另一个线程执行加1原子操作为止。
类似于进程的P操作。
2.线程互斥量及系统调用
互斥量可在多线程程序中作为临界区互斥访问手段。
操作互斥量的基本函数有：
（1）初始化函数
intphread_mutex_init（pthread_mutex_t*mutex,
constpthread_mutexattr_t*mutexattr））;
mutex:
定义好的互斥量指针
mutexattr：
互斥量属性，通常可以为NULL
（2）加锁操作
intpthread_mutex_lock（pthread_mutex_t*mutex）;
（3）开锁操作
intpthread_mutex_unlock（pthread_mutex_t*mutex）;
（4）互斥量撤销操作
intpthread_mutex_destroy（pthread_mutex_t*mutex）;
4.3.4Linux多线程同步实验任务
1.用互斥量实现对4.3.2中多线程并发程序中共享变量的互斥访问。
lin-thread-4.c:
stdio.h>
unistd.h>
staticinta[10000];
staticsum1,sum2,sum,p;
pthread_mutex_tmutex;
//互斥量，用于共享变量访问
void*thread1（void*arg）
{
inti;
sum2=0;
for（;
;
）{
pthread_mutex_lock（&
mutex）;
if（p<
10000）{
sum2=sum2+a[p];
usleep
（1）;
p++;
pthread_mutex_unlock（&
}
else{
pthread_mutex_unlock（&
break;
}
pthread_exit（（void*）sum2）;
intmain（intargc,char*argv[]）
pthread_ttidp;
interror,i;
intres;
intthread_result;
pthread_mutex_init（&
mutex,NULL）;
//线程互斥量初始化为
p=0;
for（i=0;
i<
10000;
i++）a[i]=i;
error=pthread_create（&
tidp,NULL,thread1,NULL）;
if（error!
=0）
{
printf（"
threadisnotcreated...\n"
）;
return-1;
sum1=0;
sum1=sum1+a[p];
pthread_join（tidp,&
thread_result）;
sum=sum1+sum2;
thesumofarray[10000]is%d\n"
sum）;
printf（"
thepartsumofthread1getis%d\n"
thread_result）;
return0;
$gcclin-thread-4.c-lpthread-olin-thread-4
$./lin-thread-4
2.分析、调试和执行一个多线程示例程序lin-thread-5.c
该程序创建两个线程，一个线程负责读入键盘输入的文本，另一个线程负责统计和显示输入的字符个数，文本输入以“end”表示输入结束。
程序在主线程中对结束的两个线程进行归并。
lin-thread-5.c
stdlib.h>
string.h>
void*input_text（void*arg）;
void*count_text（void*arg）;
void*stat_text（void*arg）;
sem_tbin_sem;
//信号量，用于线程同步
#defineWORK_SIZE1024
charwork_area[WORK_SIZE];
intmain（）{
//线程函数执行的返回值
pthread_tinput_thread,stat_thread;
//线程标识符变量
void*thread_result;
//线程执行的返回值
res=sem_init（&
bin_sem,0,0）;
//线程同步信号量初始化为0
if（res!
=0）{
perror（"
Semaphoreinitfailed"
exit（EXIT_FAILURE）;
res=pthread_create（&
input_thread,NULL,input_text,NULL）;
InputThreadinitfailed"
stat_thread,NULL,stat_text,NULL）;
StatThreadinitfailed"
Waitingforthreadtofinish…\n"
res=pthread_join（input_thread,&
res=pthread_join（stat_thread,&
Threadsjoined\n"
sem_destroy（&
bin_sem）;
exit（EXIT_SUCCESS）;
void*input_text（void*arg）{
Inputsometext.Enter‘end’tofinish\n"
while（strncmp（"
end"
work_area,3）!
fgets（work_area,WORK_SIZE,stdin）;
sem_post（&
/*产生事件*/
pthread_exit（0）;
void*stat_text（void*arg）{
sem_wait（&
/*等待事件*/
Youinput%dcharacters\n"
strlen（work_area）-1）;
pthread_exit（NULL）;
$gcc-D_REENTRANTlin-thread-5.c-olin-thread-5-lpthread
$./lin-thread-5
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