写一个多线程应用程序,要求能在用户级实现线程的调度,如启动、挂起、恢复、停止,通过pthread实现并解释。

时间: 2024-04-30 10:23:43 浏览: 48
以下是一个使用pthread实现的多线程应用程序,该程序能够在用户级实现线程的调度,包括启动、挂起、恢复、停止。该程序使用了互斥锁和条件变量来实现线程的同步和控制。 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <pthread.h> #include <unistd.h> // 线程结构体 typedef struct { pthread_t tid; // 线程ID int state; // 线程状态,0:未启动,1:运行中,2:挂起,3:停止 } thread_t; // 线程函数 void *thread_func(void *arg) { thread_t *t = (thread_t *)arg; while (1) { // 等待唤醒信号 pthread_mutex_lock(&mutex); while (t->state == 2) { pthread_cond_wait(&cond, &mutex); } pthread_mutex_unlock(&mutex); // 执行线程函数 printf("Thread %lu is running...\n", t->tid); sleep(1); // 判断线程状态 if (t->state == 3) { printf("Thread %lu is stopped.\n", t->tid); break; } } return NULL; } // 线程控制函数 void thread_control(thread_t *t, int cmd) { switch (cmd) { case 0: // 启动线程 if (t->state == 0) { pthread_create(&t->tid, NULL, thread_func, t); t->state = 1; printf("Thread %lu is started.\n", t->tid); } break; case 1: // 挂起线程 if (t->state == 1) { pthread_mutex_lock(&mutex); t->state = 2; printf("Thread %lu is suspended.\n", t->tid); pthread_mutex_unlock(&mutex); } break; case 2: // 恢复线程 if (t->state == 2) { pthread_mutex_lock(&mutex); t->state = 1; printf("Thread %lu is resumed.\n", t->tid); pthread_cond_signal(&cond); pthread_mutex_unlock(&mutex); } break; case 3: // 停止线程 if (t->state == 1 || t->state == 2) { pthread_mutex_lock(&mutex); t->state = 3; printf("Thread %lu is stopping...\n", t->tid); pthread_cond_signal(&cond); pthread_mutex_unlock(&mutex); pthread_join(t->tid, NULL); } break; default: break; } } // 全局变量 thread_t t1 = {0, 0}; thread_t t2 = {0, 0}; pthread_mutex_t mutex; pthread_cond_t cond; int main() { // 初始化互斥锁和条件变量 pthread_mutex_init(&mutex, NULL); pthread_cond_init(&cond, NULL); // 启动线程1和线程2 thread_control(&t1, 0); thread_control(&t2, 0); // 挂起线程1 thread_control(&t1, 1); // 恢复线程1 thread_control(&t1, 2); // 停止线程1和线程2 thread_control(&t1, 3); thread_control(&t2, 3); // 销毁互斥锁和条件变量 pthread_mutex_destroy(&mutex); pthread_cond_destroy(&cond); return 0; } ``` 该程序定义了一个线程结构体,包括线程ID和线程状态。线程函数中使用了互斥锁和条件变量来实现线程的同步和控制,当线程状态为2时,线程进入等待状态,等待唤醒信号;当线程状态为3时,线程退出循环并停止执行。 该程序还定义了一个线程控制函数,可以用来启动、挂起、恢复和停止线程。当需要启动线程时,调用线程控制函数并传入0;当需要挂起线程时,调用线程控制函数并传入1;当需要恢复线程时,调用线程控制函数并传入2;当需要停止线程时,调用线程控制函数并传入3。 在main函数中,先初始化互斥锁和条件变量,然后启动线程1和线程2,接着挂起线程1并恢复线程1,最后停止线程1和线程2,并销毁互斥锁和条件变量。

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