信息安全系统设计与实现学习笔记6-526互联

并发编程

并行计算

基于分治原则的算法经常表现出高度的并行性，可通过使用并行或并发执行来提高计算速度。

顺序算法和并行算法

顺序算法

begin
   step_1
   step_2
   ...
   step_n
end
//next step

并行算法

cobegin
   task_1
   task_2
   ...
   task_n
coand
// next step

cobegin-coend块中，所有任务都是并行执行的。

并行性与并发性

理想情况下，并行算法中的所有任务都应该同时实时执行。但真正的并行执行只能在有多个处理组件的系统中实现，比如多处理器或多核系统。单cpu中，一次只能执行一个任务，并发性是通过多任务处理来实现的

线程原理

操作系统包含许多并发进程
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线程是某进程同一地址空间的独立执行单元
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创建某个进程就是在一个唯一地址空间创建一个主线程。进程开始时，就会执行该进程的主线程
-->
主线程可能会创建其他线程，每个线程又创建更多的线程
-->
某进程的所有线程都在该进程的相同地址空间中执行，但每个线程都是一个独立的执行单元。如果一个线程被挂起，其他线程可以继续执行。

线程的优点：

线程创建和切换速度更快。线程与进程共用一个地址空间，在进程中创建线程不必为新的线程分配内存和创建页表。
线程的响应速度更快。某个线程被挂起时，同一线程中的其他线程可以继续执行。
线程更适合并行计算。

线程的缺点：

由于地址空间共享，线程需要来自用户的明确同步。
许多库函数可能对线程不安全。
在单CPU系统上，使用线程解决问题实际上要比使用顺序程序慢。

线程操作

线程管理函数
创建函数

pthread_creat()
   int pthread_creat (pthread_t *pthread_id, pthread_attr_t *attr,
   void *(*func)(void *), void *arg);

成功则返回0，失败则返回错误代码。
pthread_id是指向pthread_t类型的指针。
attr是指向另一种不透明数据类型的指针。
线程ID
int pthread_equal (pthread_t t1,pthread_t t2);
线程终止
int pthread_exit (void *status);
显示终止
线程连接
int pthread_join (pthread_t thread, void **status_ptr);
2. 互斥量
3. 连接
4. 条件变量
5. 屏障