【Linux】volatile | SIGCHLD | 多线程概念
1. volatile在vscode中，创建signal.c文件
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/ed648971226b6bd88a1981ed0228020a.png 故意在while中没有写代码块，让编译器认为在main中，quit只会被检测
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/9e51a02dc80c5ec64d54ba0b2e79c334.png 运行可实行程序后，当输入 2号信号时，调用自定义方法将quit置为1，跳出while循环
编译器优化
编译器有对应的编译优化级别 -O1 -O2 -O3
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/778501d0f97c88486d1e1a6d93316f6c.png 在makefile中，添加-O2的优化级别
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/828895381a05249ec529d9086da9fd5c.png 再次实行可实行程序时，输入2号信号，只调用了对应的自定义方法，说明进入main中的while循环 无法停止
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/c4291b7232d8a450d246830f4489a523.png
全局变量被加载到内存中
while循环判断实际上是一种盘算，会在CPU去实行的
进行盘算时，将内存中的数据load到CPU中的寄存器上，然后才对quit进行真假判断
内存中有当进步程的代码和数据，CPU中有对应的PC指针去指向
若while循环条件满足，pc指针继承指向while循环的代码
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/65efa6711dc4a3a665d8cd83abaea8e5.png
若while循环条件不满足，则pc指针会向下移动，指向下一条语句，并向后实行
正常来说，每次都要实验数据从内存load到CPU的过程
在main函数中 quit是没有被修改的，只是被检测，编译器发现quit变量没有被修改，就不会重复把数据从内存load到CPU中
因此编译器会优化，只需第一次把数据从内存load到CPU中，后续只必要检测寄存器中的数据即可
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/b217a823dc0dfbf6968b9d264cd13600.png
以是刚开始quit为0，将0传给CPU中，后续输入2号信号后，调用自定义方法，quit变为1，
但是在CPU中依旧quit为0，修改了内存中的quit，那CPU中quit就无法影响内存的quit了
不停使用quit为0，以是while循环无法退出
以是要告诉编辑器，保证每次检测，都要从内存中进行数据读取，不要用寄存器中的数据
为相识决这个题目，使用volatile
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/94a04a722a2b0bdaa77b98abfabbf82d.png 使quit变为volatile修饰的全局变量
volatile作用：杜绝对quit变量进行寄存器级别的优化，保证内存可见性
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/94cfc4ed334537be8502ee5c483ef6ec.png 再次运行可实行程序，输入2号信号，跳出while循环，实行main中的printf打印
2.SIGCHLD信号
子进程在运行时会退出，若父进程不关心子进程退出，子进程就会变成僵尸状态
父进程要使用 wait/waitpid去等待子进程 回收僵尸，获取子进程的退出结果
即父进程进行阻塞式等待(什么都不干，就等待子进程的退出结果)
父进程主动检测--------由于子进程退出了，父进程临时不知道
子进程要退出时，会向父进程发信号 SIGCHLD
父进程对于该信号的处理动作是SIG_DFL 什么都不做
验证SIGCHLD的存在
#include<stdio.h>
#include<signal.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<stdlib.h>
pid_t id;
void handler(int signo)
{
sleep(5);
printf("捕捉到一个信号:%d,who:%d\n",signo,getpid());
//-1代表等待任意一个子进程
pid_t ret=waitpid(-1,NULL,0);
if(ret>0)
{
printf("wait success,ret:%d,id:%d\n",ret,id);
}
}
int main()
{
signal(SIGCHLD,handler);//自定义捕捉
id=fork();
if(id==0)
{
//子进程
int cnt=5;
while(cnt)
{
printf("我是子进程,我的pid是:%d,ppid:%d\n",getpid(),getppid());
sleep(1);
cnt--;
}
exit(1);
}
//父进程
while(1)
{
sleep(1);
}
return 0;
}
实现一个自定义方法，当子进程退出时，会向父进程发送信号SIGCHLD
调用对应的自定义方法，打印出对应的信号以及父进程的pid值
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/9fe042142bb6f9839336a75bfd8a57b7.png 运行可实行程序后，who的pid值就是父进程的pid
17号信号就是SIGCHLD
同时通过waitpid返回的pid值与子进程的pid值相同
通过for循环创建出10个子进程，若10个子进程发送信号，处理信号必要一个一个处理，以是当发送一个信号时，可能临时被保存下来，但是父进程只有一个比特位 pending位图保存信号，当再次保存信号时，pending位图再次被置为1
，把前次信号覆盖掉，造成信号丢失，末了处理信号时可能比发送信号的数目少
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/e47fb700525a762fafa07a02f134679f.png
有多少子进程，就回收几次，若没有子进程就退出即可
3. 多线程
多线程概念
1.线程是一个实行分支，实行粒度比进程更细，调理成本更低
2.线程是进程内部的一个实行流
3.线程是CPU调理的基本单元，进程是承担分配体系资源的基本实体
下面将会对于这些概念进行剖析
理解概念
什么是多线程
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/df46b049598255ad8b4e8c78aa37033b.png
创建子进程时，只创建PCB，创建出来的PCB继承指向父进程的地址空间
代码区假设有许多函数存在，让不同的PCB实行不同的函数
相当于在一个进程内部包含多个实行流，指向同一个进程内的不同代码地区
每个PCB都是单独的线程
线程在地址空间内运行，以是该线程属于进程
调理成本低
多个线程之间使用的是同一个地址空间和页表
若为新的进程，则还需再次找到新的地址空间和页表并进行切换
局部性原理
CPU内部存在一个硬件cache
把一部分数据预先加载到缓冲区里，进步整机的服从
如CPU正在访问第100行代码，未来有很大概率访问101行，
以是一旦访问到第100行就把100行附近的数据全部load到内存中大概CPU的cache中
多线程在实行代码和数据时，依旧属于这个进程，CPU里面的cache会缓存各种各样的数据
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/68315e9e506ca9667f9d418c7168d070.png
若进行线程切换，由于都属于同一个进程，cache中缓存的数据是不变的
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/45e4d47613f211260507ba0b1ec9b0ed.png
若进行进程切换，把当前缓存的数据设为失效，cache要重新加载当前的代码和数据
调理成本更低，表现在不用对cache进行切换
什么叫做进程
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/30417429196b14a6ea9cf9b8a77ef2ae.png
task_struct 叫做实行流
进程包含 一大堆的实行流、地址空间、页表以及该进程对应的代码和数据
以是进程是承担分配体系资源的基本实体
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