pthread_join是如何实现的？

Question

我对线程有点新意，所以你必须原谅这个问题的天真。

如何实现pthread_join以及它如何影响线程调度？

我总是想象pthread_join用while循环实现，只是让调用线程屈服，直到目标线程完成。像这样（非常近似的伪代码）：

atomic bool done;

thread_run {

    do_stuff();
    done = true;

}

thread_join {

    while(!done) {
        thread_yield();
    //  basically, make the thread that calls "join" on
    //  our thread yield until our thread completes
    }
}

这是一个准确的描述，还是我过分简化过程？

干杯！

Answer 1

pthread_join可能在内部实现为等待信号量的等待，当信号调用pthread_exit或其主函数退出时，该信号量将在线程退出时触发。

在任何情况下，glibc的源代码都可用，请尝试谷歌代码搜索（我在那里看到了一些信息丰富的东西）

Answer 2

是的，这是一般的想法。有关特定实现的血腥细节，请查看glibc。

Answer 3

线程通常有一个与之关联的小结构，即线程上下文。该结构可以填充使线程“工作”所需的所有数据。

例如，数据结构的根需要访问该线程的特定于线程的密钥，并在它被关闭时迭代它们以清理它们。

在该结构中通常存在类似互斥锁的锁，并且对于不同的部分可能不止一个。

线程上下文中可以包含一个小字段，终止线程可以在其中放置其退出状态。 （由void *返回的pthread_exit或从线程函数返回。）

线程上下文还可以指示线程的状态（尚未创建，运行，停止）。

在准备终止状态并指示它正在终止之后，可能存在一个同步原语，例如条件变量或信号量，线程可以kick。

pthread_join函数可以等待该同步原语。等待完成后，除了拉出状态外，该函数还可以触发该线程的资源清理。

线程在发出连接信号后继续执行。要做到这一点，它必须继续具有堆栈的上下文。在那之后，系统必须解决在后台干净地停止线程的问题。

线程的用户空间实现可以将其推迟到内核。例如。某些信号可能会消失或表示线程已完成的任何信号。此时，用户空间知道线程不再可能正在使用其堆栈并且可以回收它。

在内核中，调度程序可以“吃掉”一个线程。线程可以调用调度程序中的某个函数，该函数在清理了大部分资源后永远不会返回。它将线程标记为死并将上下文切换到另一个线程。线程的堆栈永远不会再次使用（因为该函数永远不会返回）并且可以被回收，以及它的任务结构和附加到它的任何剩余内容。