Linux学习之路 - 线程概念补充理解

前面介绍了线程的基本概念，下面介绍一下线程在内核中的存在方式。

在OS中，存在着大量的线程，为了管理这些线程，我们必然需要用结构体对其进行描述，然后再组织起来管理。但是在linux中，实际上是不存在线程这个概念的。那么这个结构体是在哪里被管理的呢？

在linux中，实际上不存在线程，OS对底层的系统调用做了封装，打包成.so的动态库。每当我们需要执行可执行程序时，OS会将原生的线程库加载到物理内存当中，然后将物理内存中的数据经页表映射到共享区当中。这样，当我们在调用线程的相关接口时，就直接在地址空间内跳转即可。

实际上，这个结构体就在我们映射的动态库当中。而我们创建线程时的pthread_t其实就是动态库中struct_pthread的地址，如果我们将tid转成16进制，就可以发现。

每当我们创建一个线程时，线程库中就会增加一个类似的结构，所有的线程也就是被这个库所管理起来了。由于库会映射到不同的进程地址空间当中，即使我们在不同的进程中创建线程，线程库也能对这些线程进行管理。

其中struct pthread 中包含了线程的一些属性；线程的栈结构是独立的，哪怕不同线程访问同一个函数中的变量，这些变量也是被不同线程私有的。(如下图)

下面通过一个例子来说明线程的局部存储。

在不同的线程访问全局变量时，所有的线程都可以对该全局变量做修改，且访问的一定是同一全局变量，因为全局变量属于已初始化数据，被所有线程共享。这里我们对全局变量做一定修改，然后让不同线程对其进行访问。

在全局变量前加上一个__thread，然后我们的线程访问全局变量，就会发现这两个函数中的全局变量地址已经不同了，不同的线程中已经私有了一份变量。这种技术，就叫做线程的局部存储，这里__thread是一种g++编译选项。在编译时，全局变量的值会被拷贝到线程的局部存储区域并创建一个变量，然后当线程需要对这个全局变量进行操作时，只会对各自的局部存储区域内对各自的变量进行操作。需要注意的是，局部存储只能存储内置类型数据，其他的不行。