2017 Operating Systems 作業系統實習 助教：陳主恩、林欣穎 實驗室：720A Lab7.

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1 2017 Operating Systems 作業系統實習 助教：陳主恩、林欣穎 實驗室：720A Lab7

2 目錄 Contents thread 介紹 Beaglebone thread 範例 Beaglebone 實作 Beaglebone

3 1-1 thread 介紹 執行緒 (thread) Program
放在二次儲存裝置中，尚沒有被Load到記憶體的一堆Code稱之為「程式」。 Process 已經被Load到記憶體中，任何一行Code隨時會被CPU執行，且其宣告的在記憶體的變數的值會隨著需求而不斷變動。稱之為「程序」。 一個多工作業系統(Multitasking Operating System)可以同時運行多個Process，然而一個CPU一次只能做一件事情，但CPU的數量永遠少於運行中的Process數，因此每個Process使用的時間需要被排程(Scheduling)。 Thread 作業系統能夠進行運算排程的最小單位，被包含在處理序(Process)中，在進代作業系統中，被設計為Process中的實際運作單位。而Thread又由下面兩項組成，Stack（紀錄函數的呼叫路徑，以及這些函數所用到的區域變數）以及目前CPU的狀態。

4 1-2 thread 介紹 執行緒 (thread) Thread的重點如下： 一個Process可以有多個Thread。
同一個Process內的Thread使用相同的Memory Space，但這些Thread各自擁有其Stack。換句話說，Thread能透過reference存取到相同的object，但是local variable卻是各自獨立的。 現代的作業系統會根據Process的優先權，分別讓各個Process佔據CPU一段時間，以讓各個Process都有機會執行；而Process又會根據Thread的優先權以及已經用掉的CPU時間，在不同的Thread作切換，以讓各個Thread都有機會執行。

5 thread 範例 補充： 2-1 thread API pthread_create (新增一個 Thread) 標頭檔： 說明： #include <pthread.h> thread：用來儲存 Thread 的代碼，傳入(pthread_t*)的型態 函式宣告： int pthread_create ( pthread_t * thread, pthread_attr_t * attr, void * (*start_routine)(void *), void * arg ); attr：用來描述 Thread 特性的變數，傳入(pthread_attr_t*)的型態，NULL 代表預設性質 start_routine：函式指標，指向不定回傳值，不定輸入參數的 Function 傳回值： arg：傳入 start_routine 的參入，型態為(void*) 傳回 0 代表成功新增，非 0 代表失敗

6 2-1 thread 範例 thread API pthread_join (等待 Thread 執行終止)
pthread_exit (結束thread) 標頭檔： #include <pthread.h> 標頭檔： 函式宣告： #include <pthread.h> int pthread_join ( pthread_t th, void ** thread_return ); 函式宣告： int pthread_exit ( void * retval ); 說明： th：Thread 的代碼，傳入(pthread_t)的型態，辨別欲等待的 Thread 說明： retval：指向傳回值 thread_return：指標的指標因為 Thread 的 Return Type 是(viod*) 傳回值： 傳回 0 代表成功，非 0 代表失敗 傳回值： 傳回 0 代表成功，非 0 代表失敗

7 thread 範例 2-2 thread 程式碼 gcc thread1.c –lpthread –o thread1

8 實作 將附件程式碼空白處填上正確的程式碼，並執行結果。

9 實作 補充資料： 多執行緒：

10 Thanks 作業系統實習 Operating Systems