Pthreads tham chiếu tới chuẩn POSIX (IEEE 1003.1c) định nghĩa API cho việc tạo và đồng bộ luồng. Đây là một đặc tả cho hành vi luồng không là một cài đặt. Người thiết kế hệ điều hành có thể cài đặt đặc tả trong cách mà họ muốn. Thông thường, các thư viện cài đặt đặc tả Pthread bị giới hạn đối với các hệ thống dựa trên cơ sở của UNIX như Solaris 2. Hệ điều hành Windows thường không hỗ trợ Pthreads mặc dù các ấn bản shareware là sẳn dùng trong phạm vi công cộng.
Trong phần này chúng ta giới thiệu một số Pthread API như một thí dụ cho thư viện luồng cấp người dùng. Chúng ta sẽ xem nó như thư viện cấp người dùng vì không có mối quan hệ khác biệt giữa một luồng được tạo dùng Pthread và luồng được gắn với nhân. Chương trình C hiển thị trong hình dưới đây, mô tả một Pthread API cơ bản để xây dựng một chương trình đa luồng.
Chương trình hiển thị trong hình tạo một luồng riêng xác định tính tổng của một số nguyên không âm. Trong chương trình Pthread, các luồng riêng bắt đầu thực thi trong một hàm xác định. Trong hình, đây là một hàm runner. Khi chương trình này bắt đầu, một luồng riêng điều khiển bắt đầu trong main. Sau khi khởi tạo, main tạo ra luồng thứ hai bắt đầu điều khiển trong hàm runner.
Bây giờ chúng ta sẽ cung cấp tổng quan của chương trình này chi tiết hơn. Tất cả chương trình Pthread phải chứa tập tin tiêu đề pthread.h. pthread_t tid khai báo danh biểu cho luồng sẽ được tạo. Mỗi luồng có một tập các thuộc tính gồm kích thước ngăn xếp và thông tin định thời. Khai báo pthread_attr_t attr hiện diện các thuộc tính cho luồng. Chúng ta sẽ thiết lập các thuộc tính trong gọi hàm pthread_attr_init(&attr). Vì chúng ta không thiết lập rõ thuộc tính, chúng ta sẽ dùng thuộc tính mặc định được cung cấp. Một luồng riêng được tạo với lời gọi hàm pthread_create. Ngoài ra, để truyền định danh của luồng và các thuộc tính cho luồng, chúng ta cũng truyền tên của hàm, nơi một luồng mới sẽ bắt đầu thực thi, trong trường hợp này là hàm runner. Cuối cùng chúng ta sẽ truyền số nguyên được cung cấp tại dòng lệnh, argv[1].
Tại điểm này, chương trình có hai luồng: luồng khởi tạo trong main và luồng thực hiện việc tính tổng trong hàm runner. Sau khi tạo luồng thứ hai, luồng main sẽ chờ cho luồng runner hoàn thành bằng cách gọi hàm pthread_join. Luồng runner sẽ hoàn thành khi nó gọi hàm pthread_exit.
#include<pthread>
#include<stdio.h>
int sum: /*Dữ liệu này được chia sẻ bởi thread(s)*/
void *runner(void *param); /*luồng*/
main(int argc, char *argv[])
{
pthread_t tid; /*định danh của luồng*/
pthread_attr_t attr; /*tập hợp các thuộc tính*/
if(argc !=2){
fprintf(stderr, “usage: a.out <integer value>”);
exit();
}
if (atoi(argv[1] < 0)){
fprintf(stderr,”%d must be >= 0 \n”, atoi(argv[1]));
exit();
}
/*lấy các thuộc tính mặc định*/
pthread_attr_init(&attr);
/*tạo một luồng*/
pthread_create(&tid,&attr,runner, argv[1]);
/*bây giờ chờ luồng kết thúc*/
pthread_join(tid,NULL);
printf(“sum = %d\n”,sum);
/*Luồng sẽ bắt đầu điều khiển trong hàm này*/
void *runner(void *param)
{
int upper = atoi(param);
int i;
sum = 0;
if (upper > 0){
sum+= i;
}
pthread_exit(0);
}
}
Hình IV‑5-Chương trình C đa luồng dùng Pthread API
