Linux解锁线程基本概念和线程控制，步入多线程学习的大门（1）
1、线程初识
1.1线程的概念
线程是进程内部的一个执行分支，线程是CPU调度的基本单位
那什么是进程呢？
我们之前学习了解到的进程是加载到内存中的程序
进程 = 内核数据结构 + 进程代码和数据。
今天我们要推翻这一观点，该观点是片面的，不正确的！
我们之前认为的task_struct就是进程，其实这一个个的task_struct是我们的进程的执行流！！！那进程究竟是什么呢？
进程其实是包含文件描述符表，pcb，页表等等，上面框的一整套才是真正的进程！
1.2.关于线程和进程的进一步理解
我们要抛弃之前的想法，进程不仅仅是PCB数据结构。而是一整套资源的时候，我们就应该清楚进程创建成本很高。原因就是：创建进程时还需要构建文件描述符，信号表，PCB，页表，等等这就会造成空间和时间的浪费。
从内核来看：进程本质上是是一个容器，承担分配系统资源的基本实体，包括执行流资源、地址空间资源、页表映射关系，代码和数据这一整套的资源。
线程只是进程当中的一个执行分支~
1.3.线程的设计理念
线程我们一般称为tcb（进程是pcb），对于线程来说，也一定要和进程一样需要对应操作方法：新建，暂停 ，销毁，调度。那我们如何对线程进行这些操作呢？
如果我们要设计线程，OS也要对线程进行管理。（先描述，再组织）
Linux的设计者认为，进程和线程都是执行流，具有极度的相似性，没必要单独设计数据结构和算法，直接复用代码，所以Linux是用进程模拟的线程!
1.4.进程vs线程（图解）
横向的是进程，纵向的是执行流。我们以前讲的进程，是今天讲的特殊情况
1.5地址空间的第四谈
如何从页表定位到物理地址？
页目录保存的是二级页表的地址
以后我们在查页表的时候，先拿虚拟地址中的前10位，查页目录，选择具体哪一个页表，然后再查询虚拟地址的中间10位就能找到页框，就肯定能找到一个物理地址，最后我们拿着虚拟地址的最后12位，就是页内偏移，因此就直接找到物理内存中的地址了，有页框的物理初始地址，后面还有虚拟地址后12位的页内偏移就可以定位一个物理地址了！
页表里面存储的是页框的物理地址。
给不同的线程分配不同的区域，本质就是让不同的线程，各自看到全部页表的子集！
2.线程的控制：
2.1.关于线程控制的前置知识
在学习之前，我们要清楚关于创建新线程的前置知识——POSIX线程库。
与线程有关的函数构成了一个完整的系列，绝大多数函数的名字都是以“pthread_”打头的
要使用这些函数库，要通过引入头文<pthread.h>
链接这些线程函数库时要使用编译器命令的“-lpthread”选项（makefile文件要加上-lpthread”选项）
用户层面：用户知道“轻量级进程”这个概念吗？并没有，只有线程和进程，
系统层面：将轻量级进程的系统调用进行封装，转成线程相关的接口提供给用户
内核层面：Linux到底有没有真线程呢？没有，Linux只有轻量级进程。Linux系统，不会有线程相关的系统调用，只有轻量级进程的系统调用
新线程和主线程，谁先运行呢？不确定，由调度器决定
2.2创建线程的系统调用：
这个几号手册具体代表的什么含义？
这个3就是代表他在3号手册中
这种几号手册，一般来说，1号手册都是一些命令，2号手册都是系统调用，3号手册就是C库函数。就是分门别类放置不同的东西。
功能：创建一个新的线程
原型
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine)(void*), void *arg);
参数：
thread:返回线程ID
attr:设置线程的属性，attr为NULL表示使用默认属性
start_routine:是个函数地址，线程启动后要执行的函数
arg:传给线程启动函数的参数
返回值：成功返回0；失败返回错误码
代码：
#include <iostream>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
// 新线程
void *threadStart(void *args)
{
while (true)
{
std::cout << "new thread running..." << std::endl;
sleep(1);
}
}
int main()
{
pthread_t tid;
pthread_create(&tid, nullptr, threadStart, (void *)"sthread-ew");
// 主线程
while (true)
{
sleep(1);
std::cout << "main thread running..." << std::endl;
}
return 0;
}
当我们进行make编译的时候，会报错：(.text+0x1b): undefined reference to main线程未定义，之所以会出错是因为Linux下使用线程需要引用线程库。必须在makefile文件中加上-lpthread,因为线程库里面是函数。编译器并不认识，不是C语言/C++自带的，而是Linux自己创建的原生线程库文件
再加上线程库之后，就可以正常运行了。
可以看见，主线程和新线程是可以同时运行的！并且主线程和新线程用的是同一个pid。
所以这两个虽然都是不同的执行流，但是是属于同一个进程内部的，我们可以使用ps -al来查看不同的线程信息
这个pid是对应进程的pid，这个LWP其实就是这个线程的id!!!
2.3.线程终止
同一个进程内的线程，大部分的资源都是共享的，地址空间是共享的！
主线程退出 == 进程退出 == 所有线程都要退出
多线程代码往往健壮性不好。进程之间是独立的，不能共享资源哦。但是线程可以共享资源哦！
我们怎么没有像进程一样获取线程退出的退出信号呢？
因为线程出异常了，会将整个进程退出，根本没有机会读到pthread_read的退出信号，因此该函数并不考虑退出信息。但是父进程会接受子进程退出时的异常信息
如果需要只终止某个线程而不终止整个进程,可以有三种方法:
从线程函数return。这种方法对主线程不适用,从main函数return相当于调用exit。
线程可以调用pthread_ exit终止自己。
一个线程可以调用pthread_ cancel终止同一进程中的另一个线程
不能用exit终止线程，因为他是终止进程的！
pthread_ exit函数
功能：线程终止
原型
void pthread_exit(void *value_ptr);
参数
value_ptr:value_ptr不要指向一个局部变量。
返回值：无返回值，跟进程一样，线程结束的时候无法返回到它的调用者（自身）
pthread_ cancel函数
功能：取消一个执行中的线程
原型
int pthread_cancel(pthread_t thread);
参数
thread:线程ID
返回值：成功返回0；失败返回错误码
