Multi threads
- 2. Процессы и потоки Объект исполнения прикладной программы операционной системой представляется двумя понятиями Процесс Поток
- 3. Процесс Процесс (process)- экземпляр программы, загруженной в память Процесс – пассивный объект–владелец ресурсов, контейнер для выполнения потоков (thread)
- 4. Поток / нить (thread) Поток - абстракция, представляющая последовательное выполнение команд программы, развертывающееся во времени Выполняются не процессы, а именно потоки Любой процесс имеет хотя бы один поток
- 5. Поток / нить (thread) Потоки совместно Каждый поток имеет свои используют собственные глобальные и статические программный счетчик переменные (IP) (располагаются в регионе значения регистров данных) локальные переменные динамически (т.е. свой собственный распределяемую память стек) (кучу) системные ресурсы, выделенные процессу
- 6. Процессы и потоки Процесс MS-DOS UNIX Процесс Процесс by один поток design в процессе Поток Поток Поток Процесс Java WinNT, Процесс Процесс несколько Linux, Поток Поток потоков Mach, Поток Поток в процессе … Поток Поток Поток один процесс несколько процессов
- 7. Состояния потока Создание 1 Готов к выполнению 2 5 3 4 Выполнение Блокировка 6 Завершение
- 8. Планирование Процесс Процесс Поток Поток Центральный Поток Поток процессор Поток Процесс Поток Поток Поток Планирование – распределение времени центрального процессора
- 9. График выполнения потока Один поток – один процессор а) Длинные блоки вычислений Ожидание ввода-вывода Короткие блоки вычислений б) Время
- 10. График выполнения потока Несколько потоков – один процессор Завершение состояния ожидания – переход в Нет готовых к выполнению состояние «готов к исполнению» потоков Поток 2 Поток 1 Поток в состоянии «готов к исполнению» Время
- 11. График выполнения потока Несколько потоков – несколько процессоров Ожидание ввода-вывода или нахождение в состоянии ожидания Поток2 Поток1 Время
- 12. Синхронизация потоков Механизм, позволяющий потокам согласовывать свою работу с общими ресурсами называется механизмом синхронизации
- 13. Синхронизация потоков Поток А Поток В x = x+3 x=x+5 (1) Прочитать x x = x+a (2) Увеличить на a (3) Записать в x
- 15. Синхронизация потоков Необходим доступ к ресурсу Работа с Нет Ресурс свободен? признаком Да занятости (блокировки) Занять ресурс ресурса Критическая секция Освободить ресурс
- 16. Тупиковые ситуации Поток Т1 Поток Т2 заблокировать А заблокировать В … … заблокировать В заблокировать А … … освободить А освободить В освободить В освободить А
- 17. Тупиковые ситуации Поток в состоянии «блокировка» Поток Т1 1 2 3 Поток Т2 1 2 Ресурс А Ресурс В Ресурс «свободен / заблокирован» t
- 18. Вывод Понимание диаграмм выполнения потоков – ключевой момент при разработке и отладке многопоточных программ Неумелое использование средств синхронизации – источник трудно находимых ошибок и потерь производительности