C závit - je to co?

Co je společné s tričkem a počítačovým programem? Oba se skládají z mnoha proudů! Zatímco vlákna v tričku obsahují látku ve formě jediné látky, závit C (doslovně "vlákna" nebo "závity") operačního systému kombinuje všechny programy, aby mohly provádět sekvenční nebo paralelní akce současně. Každý proud v programu identifikuje proces, který nastane, když o to systém požádá (systémový podproces C). Optimalizuje práci tak složitého zařízení jako osobního počítače a pozitivně ovlivňuje jeho výkon a výkon.


Definice

V oblasti výpočetní techniky z podprocesu nebo prováděcího vlákna je nejmenší posloupnost příkazů spravovaných nezávislým plánovačem, který je obvykle nedílnou součástí operačního systému.
Pro proudy je obvykle dána určitá priorita, což znamená, že některé proudy mají přednost před jinými. Jakmile procesor dokončí zpracování jednoho vlákna, může spustit další, čeká na frontu. Zpravidla očekávání nepřesahuje několik milisekund. Počítačové programy implementující "multithreading" mohou provádět více streamů najednou. Nejmodernější podpora operačního systému Závit z úrovně systému. To znamená, že když se jeden program pokusí odstranit všechny zdroje procesoru, systém se přepne na jiné programy násilně a nucen program podpory procesoru sdílet zdroje rovnoměrně.


Pojem "proud" (z vlákna) může také odkazovat na řadu souvisejícíchon-line diskusní zprávy. Webové bulletinové desky se skládají z mnoha témat nebo větví. Odpovědi zaslané v odpovědi na původní příspěvek jsou součástí stejného vlákna. V e-mailovém toku může vlákno odkazovat na řadu odpovědí ve formě příkazů "zpět" a "dopředu" vztahujících se ke konkrétní zprávě a strukturovat strom konverzace.

Windows s vícenásobným závitováním

Při programování v počítačích se jednostranně provádí zpracování jednoho příkazu najednou. Naproti jednomu závitování - vícenásobné řezání. Oba termíny jsou široce používány v komunitě funkčního programování. Multithreading je podobný multitaskingu, ale umožňuje zpracovávat více podprocesů najednou, ale ne několik procesů. Vzhledem k tomu, že toky jsou menší a jsou řízeny jednoduššími instrukcemi, může se v rámci procesů vyskytovat také vícenásobná vedení.

Příklady provozování nástroje C Úloha závitu

Vícevláknový operační systém může programovat. Multithreading může zabránit selhání programu a zabránit poruše v počítači. Vzhledem k tomu, že každý proud je zpracováván samostatně, chyba v jednom z nich nemůže přerušit počítač. Multithreading tak může vést k menšímu počtu nehod při provozu operačního systému jako celku.

Multitasking

Multitasking zpracovává více úkolů v paralelním režimu a také popisuje principy počítače. Procesor může zpracovávat několik procesů najednou s absolutní přesností. Procesor však provádí určitý procesoroperací. Hlavní úkoly operačního systému, například kopírování souborů, neumožnily uživateli provádět jiné úkoly (např. Otevírání nebo zavírání oken). Moderní operační systémy zahrnují plnou podporu multitaskingu - více softwarových řešení může pracovat současně, aniž by narušovalo vzájemnou funkčnost. Multitasking také zvyšuje stabilitu vašeho počítače. Technologie se liší v závislosti na operačním systému, nejčastěji však tok tvoří součást procesu. Současně může existovat několik proudů v jediném procesu, provádění a sdílení zdrojů. Konkrétně procesní toky C Threads používají společný spustitelný kód a proměnné hodnoty v daném okamžiku.

var blockSettings3 = {blockId: "R-A-70350-3", renderTo "yandex_rtb_R-A-70350-3", async :! 0};

, pokud (document.cookie.indexOf ("abmatch =") větší nebo rovno 0) {
blockSettings3 = {blockId: "RA-70350-3", renderTo „yandex_rtb_R-A-70350- 3 ", statId: 70350async:! 0};
}

! Funkce (a, b, c, d, e) {a [c] = a [c] || [], se [C] .push (funkce () {Ya .Context.AdvManager.render (blockSettings3)}), e = b.getElementsByTagName ("scénář")se provádí paralelně, každý procesor jádro nebo provést jeden stream současně.

Druhy toky

plánovací procesy většiny moderních operačních systémů přímo podporují oba dočasné a streamování zpracování více procesory, zatímco jádro operačního systému umožňuje vývojářům řídit tok poskytnutí požadované funkce pomocí systémového volání. Některé implementace streaming nazývá jádro flow, zatímco lehké procesy (LBP) - druh proudu, který má stejné informace o stavu. Také softwarová řešenímohou mít tok uživatelského prostoru, když jsou používány s časovači Timer C, signály nebo jinými způsoby, jak přerušit jejich vlastní provádění provedením určitého druhu dočasné reklamy ad hoc.

Proudy a procesy: rozdíly

Proudy se liší od klasických procesů systému multitasking s následujícími charakteristikami:
  • procesy jsou obvykle nezávislé, zatímco toky existují jako podskupina procesu;
  • procesy přinášejí mnohem více informací než toky;
  • procesy mají určený adresový prostor;
  • procesy interagují pouze prostřednictvím mechanismů systémové komunikace;
  • přepínání kontextu mezi vlákny v procesu je rychlejší než přepínání kontextu mezi procesy.
  • Preventivní plánování a spolupráce

    V multiuživatelských operačních systémech je preventivní multithreading široce užívaným přístupem k řízení doby implementace přepnutím kontextu. Nicméně preventivní plánování může vést k nekontrolovaným programátorům prioritizace a selhání. Naopak, sdílené multithreading je založeno na vláknech, které odmítnou kontrolu nad prováděním. To může způsobit problémy, pokud je sdílený tok s více závitmi blokován čekáním na zdroj.

    Vývoj technologie

    Až do počátku roku 2000 většina stolních počítačů měla pouze jeden jednojadrový procesor, který nepodporoval hardwarové toky. V roce 2002 společnost Intel implementovala podporu procesorů současně s více vrstvamiPentium 4, který se nazývá Hyper-Threading. V roce 2005 byly představeny dvoujádrové procesory Pentium D a dvoujádrové procesory AMD Athlon 64 X2. Procesory v integrovaných systémech s vyššími nároky na operace v reálném čase jsou schopny podporovat víceúrovňovou správu, zkracovat spínací časy a používat samostatný soubor registru pro každý podproces.

    Modely

    Uvádíme seznam hlavních modelů realizace. 1: 1 (tok úrovně jádra) - vlákna vytvořená uživatelem v jádře jsou nejjednodušší možnou implementací vláken. OS /2 a Win32 používají tento přístup již od začátku, zatímco v knihovně Linux C join Thread implementuje tento přístup prostřednictvím NPTL nebo starších LinuxThreads. Tento přístup využívají také systémy Solaris, NetBSD, FreeBSD, macOS a iOS. N: 1 (průtokové rozhraní) - tento model předpokládá, že všechny proudy na úrovni aplikací jsou mapovány na jeden cílový objekt jádra. S tímto přístupem může být kontextový přepínač proveden velmi rychle a navíc může být implementován i na jádrech, které nepodporují zpracování datových proudů. Jedním z hlavních nedostatků je však to, že neprobíhá zrychlení hardwaru na vícevláknových procesorech nebo počítačích. Například: pokud je třeba provést jeden z podprocesů při požadavku I /O, celý proces je zablokován a streamování nelze použít. Výjimka pro GNU Portable C Thread se používá jako zpracování podprocesů na úrovni uživatele. M: N (hybridní implementace) - model představuje určitý počet aplikačních proudů pro některé buňky jádra N nebo "virtuální procesory". Jedná se o kompromistoky mezi základní úrovni ("1: 1") a uživatelem ("N 1"). Systémy "M: N" jsou složitější, protože je třeba změnit kód jádra a uživatelský kód. Při implementaci M: N je knihovna zpracování nití zodpovědná za plánování toků v dostupných naplánovaných entitách. Tím je kontext nejoptimálnější, protože se vyhýbá systémovým voláním. Nicméně, toto zvyšuje složitost a pravděpodobnost inverze a suboptymalnoe plánování žádné velké (a drahé) koordinaci mezi uživatele a životní prostředí plánovač plánovače jádra.
    Příklady provedení Hybridní - aktivace implementace knihovny plánovač použité vložený POSIX NetBSD (model M: N, na rozdíl od modelu implementace jádra 1: 1 model nebo uživatelský prostor). Lehké procesy používané staršími verzemi operačního systému Solaris (soubor nástrojů Std Thread C).

    Podpora programového jazyka

    Mnoho formálních systémů podporuje streamingovou funkcionalitu. Implementace C a C ++ implementují tuto technologii a poskytují přístup k vlastním rozhraním rozhraní API pro operační systém. Některé vyšší programovací jazyk, jako je jazyk Java, Python a .NET Framework vývojáři vystavovat průtok při abstrahování specifické rozdíly v implementaci toků v běhu. Jiné jazykové rozšíření se také snaží odstranit pojem paralelismus a plynutí od vývojáře. Některé jazyky jsou určeny pro konzistentní paralelní použití grafických procesorů.
    Množství interpretovaných jazykůmá implementace podporující streamování a paralelní zpracování, ale ne souběžné provádění vláken v důsledku globálního blokování interpretace (GIL). GIL je vzájemně výlučné blokování interpretem, které může zabránit simultánnímu interpretaci programového kódu pro dva nebo více závitů současně, což omezuje paralelismus v vícejádrových systémech. Další prováděcí interpretované programovací jazyky, jako například Tcl, používající rozšíření tématu spánku C. To se vyhne GIL maximální limit, za použití modelu, kdy obsah a kód by měl být explicitně „sdílené“ mezi toky. Programovacích jazyků aplikačně orientované akce jako Verilog, a expanze Thread spánek C, mají různý threading model, který podporuje maximální množství modelovat jejich vybavení.

    V praktické více

    Víceprocesový knihovna volání funkce zahájen vygenerovat nový datový proud, který bere funkční hodnotu jako parametr. Pak se vytvoří nový paralelní proud a spustí se spouštění spouštěné funkce s následným návratem. Programovací jazyky mají knihovny toků, které zahrnují globální synchronizační funkce, které vám umožní vytvářet a úspěšně realizovat multithreading bez chyb pomocí mutex, proměnné podmínky, kritické sekce, monitory a další typy synchronizace.

    Související publikace