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1、1,第四章 Linux多线程编程,2,为什么选linux平台？,1、Linux是开源的，技术人员应该多用linux，能学到很多东西。Windows就是个黑箱，用久了就成了他的奴隶。,3、进行嵌入式开发时大多需要Linux平台，希望大家提前熟悉Linux。,2、Linux时下比较流行，使用者日益增多，并且应用软件日益丰富。,3,4、Linux 社群是一个活跃的、乐于助人的团体。假如你的系统崩溃了，或是遇到了其他任何形式的问题，都会有一个庞大的队伍站在你身后，向你伸出援手，积极地帮助你。,5、微软打击盗版，如果你不愿花钱买正版，也许不久你就会投入到Linux的怀抱，因为Linux 是免费的。,多样
2、化的版本选择,安全,6、Intel提供的一些工具软件，windows平台下的是要收费的，而linux平台下的是免费的。,ubuntu,debian,fedora,Mandriva,4,什么是Linux操作系统？,其实Linux不能算是一个操作系统，严格来讲，Linux只是一个操作系统中的内核。,内核是什么？,内核建立了计算机软件与硬件之间通讯的平台，即通常我们所说的协议层，内核只提供系统服务，比如文件管理、虚拟内存、设备I/O等，与硬件本身无关。,5,真正的linux只是一个系统核心，而各种linux发行版所带的软件多数都是GNU提供的，包括相当重要的系统软件，比如C语言编译器，shell等。
3、就连最常用的ls命令也是来自GNU的 fileutils.,那么我们通常所说的Linux操作系统又是什么？,我们通常所说的Linux，指GNU/Linux，即采用Linux内核的 GNU操作系统。例如，Debian、Red Hat等。,6,GNU：,GNU 的本意代表“Gnus Not Unix”，虽然如此，它却是一个与 UNIX 完全相容的软件系统。,不同之处在于，GNU 提供的是 free 的软件，而 UNIX 却是一个要付费的软件系统。,GNU 之所以与 UNIX 完全相容，是因为 UNIX 的使用者很多，为了让 UNIX 的使用者在使用 GNU 的时候不会有疏离的感觉，所以 GNU 尽
4、量与UNIX 相容，它的相容只是看起来与用起来像 UNIX 而已，GNU 其实改进了所多 UNIX 的缺点，使它能尽量完美。,GNU 是 Richard Stallman 於 1975 年，在 MIT 所成立的 Free Software Foundation(FSF）中所执行的一项计划。,7,作业：,1、实现基于pthread线程库的线程池。,要求：,（1）编写pthreadpool.h和pthreadpool.c，实现线程池的功能；,（2）将pthreadpool.c编译成静态链接库pthreadpool。,（3）编写一个简单的测试程序测试pthreadpool。,验收标准：,功能正确,使
5、用简单方便,接口合理,8,2、编写文件下载服务的服务器端和客户端程序。,要求：,（1）编写服务器端程序downloadserver，使用方法为：downloadserver path,（2）编写客户端程序downloadclient，使用方法为：downloadclient serverIP path threadcount,验收标准：,功能正确,速度越快越好,9,实施方式：,以组的方式进行，每组5人左右，自由组合,提交内容：,源码,设计报告,测试结果,评分方式：,组长做报告,互相打分,10,4.1 POSIX与Pthreads线程库简介,4.2 Pthreads提供的基本线程操作函数,4.3
6、 线程的互斥与同步,4.4 使用GDB调试线程以及线程的调优,4.5 使用Pthread库的综合实例,本章的主要内容：,11,4.1 POSIX与Pthreads线程库简介,（1）POSIX简介,（2）Pthreads线程库简介,12,Portable Operating System Interface 可移植操作系统接口,（1）POSIX简介,POSIX 标准是由IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，电气和电子工程师协会）开发，是由ANSI（American National Standards Institute，美
7、国国家标准学会）和ISO（International Organization for Standardization，国际标准化组织）标准化。,缩写为 POSIX 是为了读音更像 UNIX.,13,POSIX的诞生和Unix的发展是密不可分的.,由于各厂家对Unix的开发各自为政，造成了Unix的版本相当混乱，给软件的可移植性带来很大困难，对Unix的发展极为不利。,为结束这种局面，IEEE开发了POSIX，POSIX在源代码级别上定义了一组最小的Unix(类Unix)操作系统接口。,然而，POSIX 并不局限于 UNIX。许多其它的操作系统，例如 Microsoft Windows NT，
8、Linux等都支持（部分）POSIX 标准.,14,POSIX 现在已经发展成为一个非常庞大的标准族，某些部分正处在开发过程中。,15,（2）其目的是为了提高 UNIX 环境下应用程序源代码级的可移植性。,（3）也就是说，为一个POSIX兼容的操作系统编写的程序，应该可以在任何其它的POSIX操作系统（即使是来自另一个厂商）上编译运行。,（1）POSIX标准定义了操作系统应该为应用程序提供的接口：系统调用集。,总之：,Linux与UNIX这么相象的另一个原因就是他们都遵循POSIX标准。,16,（2）Pthread线程库简介,POSIX 1003.1c定义了处理线程的一系列C语言类型的API函
9、数，提供了一个可移植的多线程库，称为Pthreads。,Pthreads现在已成为Linux操作系统中多线程接口的标准，并且广泛使用在大多数的unix平台上。针对Windows操作系统，Pthreads也存在一个开放源代码的版本，称为pthreads-win32。,如果打算使用C语言开发多线程程序，并且需要一个能比OpenMP提供更多直接控制的可移植的API，那么Pthreads是一个很好的选择。,17,Pthreads库的函数原形定义在中，在编写多线程程序时需要include该头文件。,编译时需要连接libpthread库。（-lpthread）,Pthread本来是一套用户级线程库,但在L
10、inux上实现时,却使用了内核级线程来完成,这样的好处是,可以充分的提高程序的并发性.,POSIX API 没有限定线程应该如何工作，因此对于如何去编制线程程序就留有了很大的余地。,GNU有pth(GNU Portable Threads)是用户级线程。,可以通过_POSIX_THREADS宏测试系统是否支持Pthread.#ifdef _POSIX_THREADS,18,Pthread线程库提供的函数一般都已pthread开头，例如：,19,测试程序运行的时间：,结构timeval的定义为：strut timeval long tv_sec;/*秒数*/long tv_usec;/*微秒数*/;,gettimeofday(struct timeval*tp);,The gettimeofday()function shall obtain the current time,expressed as seconds and microseconds since the Epoch,and store it in the timeval structure pointed to by tp.,20,可以看出，使用这种方式计时，精度可达微秒，也就是10-6秒。进行计时的时候，我们需要前后调用两次gettimeofday，然后计算中间的差值.,例：programruntime.c,
