1.虚拟地址空间
管理进程的pcb结构体task_struct中有一个mm_struct指针，指向虚拟地址空间，而编译好的代码中有地址，但是是虚拟地址，那么虚拟地址是怎么转化成真实的物理地址呢？通过页表转化
我们知道，代码中的地址都是虚拟地址，每行代码都有对应的地址，比如一个函数，可能是连续的代码地址，构成代码块，也就是说，一个函数对应一批连续的虚拟地址，那么，我们把10个函数拆分一下，可不可以呢？在技术上是可以实现的，我们就有了线程的出现，
物理内存
OS进行内存管理，不是以字节为单位的，而是以内存块为单位的，默认大小是4KB，操作系统和磁盘文件进行IO的基本单位是4KB，对于磁盘来说就是8个扇区，而在内存中，每4KB大小内存，叫做页块或页帧，内存是由一个个页框组成的，
2.线程的概念
线程在进程内部运行，是CPU调度的基本单位
我们以前理解的进程 进程=内核数据结构+代码和数据 ，在内核观点看来，进程是承担分配操作系统资源的实体
而线程就是task_strust，(大概是这样的，不太准确)，
linux中没有管理线程的结构体，而是用task_struct模拟线程，在linux中，他们都是执行流，叫做轻量级进程
2.1 什么是线程
- 线程是一个进程内部的控制序列
- 每个进程都至少有一个线程
- 线程在进程内部运行，本质上是在进程地址空间运行
- 通过进程虚拟地址空间可以看到进程的大部分资源，将进程资源合理的分配给每个执行流，就形成了线程执行流
2.2 线程的优点
- 创建一个新线程要比创建一个进程代价小的多，为什么？
因为进程有进程虚拟地址空间，而代码和数据在内存中，在执行一个进程时，cpu会把经常用到的代码(比如循环中的代码)加载到cpu中的cache快速储存器中，这样执行代码时效率会比较快，而如果我们创建一个进程，那么cpu中的cache也要重新加载代码，这样代价就比较大了，而创建一个线程，只需要创建一个task_struct，虚拟地址空间还是原来的，只需要映射的时候改动一下，所以说线程的创建代价比较小
- 线程占用的资源要比进程小很多
- 能充分利用多处理器的可并行数量
- 计算密集型应用，为了能在多处理器系统上运行，将计算分解到多个线程中实现
- I/O密集型应用，为了提高性能，将I/O操作重叠。线程可以同时等待不同的I/O操作
2.3 线程的缺点
线程不具有健壮性，也就是说，一个线程出问题了，那么整个进程都要被杀掉，或者在一个多线程进程中，因为时间分配上的偏差，导致因为共享了不该共享的变量而造成不良影响，也就是说，线程是缺乏保护的，
2.4线程共享的数据
线程ID 一组寄存器 栈 errno 信号屏蔽字 调度优先级
每个线程都有自己的栈空间，用于存储局部变量、函数参数和返回地址等
每个线程在执行时都有自己的寄存器状态，说明线程可以动态运行，也就是多线程可以并发执行
2.5 使用线程
#include<iostream>
#include<unistd.h>
#include<ctime>
void* threadStart(void* args)
{
while(true)
{
sleep(1);
std::cout << "new thread running..." << ", pid: " << getpid()<< std::endl;
}
}
int main()
{
srand(time(nullptr));
//创建一个线程
pthread_t tid;
pthread_create(&tid,nullptr,threadStart,(void*)"thread-new");
//主线程
while(true)
{
std::cout<<"main thread running... "<<", pid: "<<getpid()<<std::endl;
sleep(1);
}
return 0;
}
3.线程的控制
对于linux来说，没有线程，只有轻量级进程(就是线程)，在linux中对轻量级进程进行分装，系统调用只会给上层用户提供创建轻量级进程的接口，而其他接口操作系统是不提供的，但是他提供了线程库，通过线程库，我们可以创建线程，终止线程，调用线程，等待线程
所以我们在编译使用线程的代码时，要链接线程库
g++ -o testthread testthread.cc -std=c++11 -lpthread
关于线程控制的几个问题
- 主线程和新线程谁先运行？ 不确定，顺序可能发生变化
- 主线程应该最后退出
- 线程函数传参，我们可以传任何类型，类对象也可以
- 线程函数返回，只考虑正确的返回，因为线程出现异常，那么整个进程就退出了
- 新线程可以使用return结束，或者pthread_exit结束线程
- 一个线程被创建，默认是必须被join的，但是如果一个线程处于分离状态，就可以不用join了
关于线程的一些函数
pthread_create
int pthread_create(pthread_t* tidp, const pthread_attr_t* attr,
void* (*start_rtn)(void*), void* arg);pthread_create函数用于创建一个新线程
void* (*start_rtn)(void*)：线程函数的指针，即新线程将从这个函数开始执行。void* restrict arg：传递给线程函数的参数。如果没有参数，则设为NULL。- 成功时返回0，失败时返回错误码
pthread_join
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);pthread_join用于等待指定的线程结束
pthread_t thread：要等待的线程的ID。void **retval：一个指向void*类型的指针的指针，用于存储线程的返回值。如果不需要线程的返回值，可以传递NULL- 成功时返回0，失败时返回错误码。
- pthread_join函数会阻塞调用他的线程，直到指定的线程结束
pthread_exit
void pthread_exit(void *retval);pthread_exit用于结束当前线程
void *retval：一个指向线程返回值的指针。这个值会被主线程或其他线程通过pthread_join函数获取。pthread_exit函数不会返回。一旦调用，当前线程将终止。- 传递给
pthread_exit的值可以被等待该线程的主线程或其他线程通过pthread_join函数获取。
pthread_cancel
int pthread_cancel(pthread_t thread);pthread_cancel函数用于请求取消指定的线程
pthread_t thread：要取消的线程的ID。- 成功时返回0，失败时返回错误码。
pthread_detach
int pthread_detach(pthread_t thread);pthread_detach 将一个线程设置为分离状态（detached state）。分离线程在结束执行时不会留下任何需要清理的资源，因此不需要其他线程调用 pthread_join 来等待它结束和回收资源。
pthread_t thread：要设置为分离状态的线程的ID。- 成功时返回0，失败时返回错误码。
- 一个线程只能被设置为分离状态一次，一旦线程被分离，它不能再被
pthread_join。
pthread_self
pthread_t pthread_self(void);- 不需要任何参数，并且返回调用它的线程的线程ID。
- 返回当前线程的
pthread_t类型的线程ID
