线程与（分叉）进程

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Linux应用程序通常派生然后执行（使用execve（）），但是Java应用程序和某些Apache MPM使用线程。如果进行分叉，请使用fork + exec生成进程，线程的高级版本是什么？JVM或Worker MPM如何产生线程？

process fork thread

— 格雷格·莱文塔尔（Gregg Leventhal）
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查看Stackoverflow。那里有一些问答，解释了部分原因。

— Henk Langeveld

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线程和进程背后的想法大致相同：您分叉执行路径。否则，线程和进程在诸如内存之类的事物上会有所不同。即，进程具有不同的VM空间，而线程共享拆分前存在的任何内容。

通过使用clone（）调用（man 2 clone）在线程和派生工作的基础上：

与fork（2）不同，clone（）允许子进程与调用进程共享其执行上下文的部分，例如内存空间，文件描述符表和信号处理程序表。（请注意，在此手册页上，“调用过程”通常对应于“父过程”。但是请参见下面的CLONE_PARENT的描述。）

clone（）的主要用途是实现线程：程序中的多个控制线程在共享内存空间中同时运行。

区别来自传递给clone（）的标志。从手册页可以看到，fork和threading只是clone（）的一组预定义参数。但是，也可以用它来做定制的东西。

— V13
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嗯？什么？请重新阅读有关该主题的几乎所有书籍，因为用于进程的单独内存空间很大。还可以帮助“捕获”崩溃的代码，而内核将简单地杀死单个线程陷入混乱或侵入的进程。

— 0xC0000022L 2014年

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@ 0xC0000022L在我看来，您的论点与答案并不矛盾。

— 罗斯兰2014年

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@Ruslan：我想不同的是：“这个想法是差不多的”？线程背后的想法确实是并发的，但是对于进程来说，这是一个完全不同的故事。

— 0xC0000022L 2014年

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@ 0xC0000022L您错过了V13答案的重要部分：“您分叉了执行路径”-问题是关于如何产生线程，而不是线程和进程之间的区别

— Izkata 2014年

@Izkata：一点也不。我只是认为这不是正确的主张。

— 0xC0000022L 2014年

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大多数非Unix多处理操作系统（OS）使用“ spawn（）”调用或类似方法来生成新的OS进程或控制流。Spawn（）往往是一个非常复杂的调用，具有很多选项和大量开销。Unix的一项创新是提供一种创建进程的开销要低得多的方法-fork（）。Unix通过使用exec（）在spawn（）的另一半之前允许任意数量的处理，来照顾了spawn（）的许多必要选项。

随着Unix及其变体的使用越来越多，发现低开销的进程创建是有用的，并且被使用。实际上，它的使用非常广泛，以至于人们希望使用更低的开销来创建进程，因此“线程”的思想应运而生。最初，线程是完全由原始进程处理的（JVM之类的程序可以通过“绿色线程”来完成）；但是处理多线程调度很棘手，而且经常做错。因此，存在一种更简单的中间线程处理方式，其中OS处理调度，但通过（通常）在线程之间共享地址空间来节省一些开销。

您的问题很难回答，因为存在多个不同但相关的概念，它们都是“线程”，并且要详细说明，您需要一个形容词来描述您所引用的对象。另一方面，了解差异可能会导致您找到想要的特定答案。查找诸如“轻量级进程”，“用户线程”和“ rfork（）”之类的详细信息。

— mpez0
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需要引用“处理多线程调度是棘手的，并且经常做得不正确”。实施用户空间线程不是问题。用户空间线程的问题在于，如果线程执行了阻塞的系统调用，则所有线程都会被阻塞。避免这种情况的唯一方法是使用系统级线程。

— 巴库里2014年

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有趣的是，Windows没有包括Unix的这一创新：它与CreateProcess()没什么类似fork()。

— 罗斯兰2014年

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@Bakuriu-查找有关构建多处理调度程序，维护公平性，避免饥饿，处理优先级等许多文章。正如您所说的，实现用户空间线程不是问题。安排不平凡的例子很困难。

— mpez0 2014年

@Ruslan：可以在Windows上使用fork，它不是Win32 API的一部分。阅读Nebbett的“ Windows NT / 2000本机API”。他有一个模仿的实现fork()。

— 0xC0000022L 2014年

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线程和派生实际上是两个不同的概念，它们都存在于Unix / Linux系统中（并且都可以在C / C ++中使用）。

fork（）的想法（基本上是）是创建一个单独的进程，该进程具有与父进程相同的执行代码，并从fork行开始执行。将fork与exec函数一起使用的目的是exec函数会在结束时关闭调用它们的进程。因此，您通常会分叉，获取每个进程的PID（孩子的PID始终为0），并使父进程等待孩子完成执行exec函数。

线程用于并行处理（请记住，父级通常在派生程序中等待子级）。诸如C / C ++中的pthread（执行Google搜索）之类的线程将与主进程并行运行，并且可以与原始程序共享全局变量和全局函数。由于Java线程的行为类似，因此我可以想象它们的行为更像这些线程，而不像分支过程。

基本上，分支和线程之间是有区别的。他们做的事情截然不同（尽管看起来很相似）。这些概念可能很难理解，但是如果您有诚实的了解，可以通过（广泛的）研究来学习它们。

编辑＃1

请参阅这些示例，了解如何调用和使用fork和线程。请注意exec函数的行为及其对主程序的影响。

http://www.jdembrun.com:4352/computerScience/forkVSthread.zip

— jaredad7
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Fork（带有或不带有exec）也可以用于并行处理。我不确定“ exec函数在它们结束时关闭调用它们的进程”是什么意思，exec在进程结束时早已完成运行。也是pthreadAPI，不是线程实现。

— 2014年

关于叉子，我引用了我的操作系统老师。根据他告诉我们的信息，是的，可以将fork用于并行运行，但是，如果使用exec函数，那将是最后一个。至于pthread，它只是作为示例。

— jaredad7

Exec将是调用者代码中的最后一个调用，而不是派生进程的最后一条指令。分叉的进程将继续运行执行的代码。

— 2014年

您的评论促使我测试了这些东西。我编写了一些c ++程序，这些程序演示了exec函数的行为及其在fork与线程中使用时对程序的影响。请参阅上面的编辑。

— jaredad7

恐怕大多数人都不会下载它。同样，您的示例并未说明模型之间的有趣差异，这些差异主要与共享（或不共享）地址空间有关。

— 2014年

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JVM和Apache MPM都依赖内核获取本机线程。也就是说，他们使用操作系统进行调度。当然，两者都需要使用自己的API来跟踪内容。

Stackoverflow已经有几个问题要解决：

JVM本机线程，请查看此答案以获取更多详细信息。
Apache有两种类型的MPM：Prefork（每个线程一个进程）和Worker（处理多个线程）：Apache MPM。查看参考codebucket

— 亨克·兰格维德
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如果进行分叉，请使用fork + exec生成进程，线程的高级版本是什么？JVM或Worker MPM如何产生线程？

那是特定于平台的，但是在Linux上，我假定许多其他POSIX兼容系统，它们使用pthreads（用户级线程API）的本地实现。例如：

#include <pthread.h>

pthread_t tid;
pthread_create(&tid, NULL, somefunc, NULL);

启动一个新线程，将somefunc其作为第一个执行点。

您还可以创建线程-与分支不同，因为它们共享父进程相同的全局堆内存空间，而不是获得它的重复副本（但请注意，每个线程都使用自己的独立堆栈内存执行）-与clone()系统调用一起使用，这是pthread在其之上构建的。

— 金发姑娘
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