Threads

Threads

Tinjauan

• Overview

• Multithreading Models

• Thread Libraries

• Threading Issues

• Operating System Examples

• Windows XP Threads

• Linux Threads

Tujuan

• Untuk memperkenalkan suatu thread, suatu satuan dasar pemanfaatan CPU yang membentuk basis dari sistem komputer multithreaded.

• Untuk mendiskusikan APIS untuk Pthreads, Win32, dan Java thread libraries.

• Untuk menguji isu yang berhubungan dengan multithreaded program.

Manfaat

• - Respon

• - Berbagi sumber daya

• - Ekonomi

• - Skalabilitas

Multicore Programming

Multicore sistem yang mendesak para programmer, kegiatannya meliputi:

• Pembagian aktivitas

• Penyesuaian

• Pemisahan data

• Ketergantungan data

• Uji dan debugging

Pengguna Threads

Thread manajemen yang dilaksanakan oleh user-level thread library

Tiga thread library utama:

• POSIX Pthreads

• Win32 thread

• Java Threads4.11 S

Kernel Threads

Didukung oleh Kernel

Contoh:

- Windows XP/2000

- Solaris

- Linux

- Tru64 UNIX

- Mac OS X

Multithreading Models

• Banyak ke Satu

• Satu ke Satu

• Banyak ke Banyak.

Banyak ke Satu
Banyak user-level thread yang dipetakan ke kernel thread

Contoh:

• Solaris Green Threads

• GNU Portable Threads

Model Banyak ke Satu

Satu ke Satu
Masing-Masing user-level thread memetakan ke kernel thread

Contoh:

• Windows NT/XP/2000

• Linux

• Solaris 9 and later

Model Satu ke Satu

Banyak ke Banyak

• Membolehkan banyak tingkatan pemakai thread untuk dipetakan ke banyak kernel thread.

• Membolehkan sistem operasi untuk menciptakan suatu jumlah cukup kernel thread.

• Solaris sebelum versi 9.

• Windows NT/2000 dengan Threadfiber paket.

Model Banyak ke Banyak

Two-level Model

• Serupa dengan Banyak ke Banyak, jika tidak mengijinkan seorang pemakai thread untuk menjadi yang terikat harus kernel thread.

• Contoh:

• IRIX

• HP-UX

• Tru64 UNIX

• Solaris 8 and earlier

Thread Libraries

• Thread library menyediakan programmer dengan API untuk menciptakan dan memanage thread

• Dua cara utama dalam menerapkan

• Library seluruhnya di dalam user space

• Kernel-Level library yang didukung oleh OS

Pthreads

• Mungkin disediakan baik sebagai user-level atau kernel-level

• Suatu POSIX standard ( IEEE 1003.1c) API untuk ciptaan thread dan sinkronisasi

• API menetapkan perilaku meliputi thread library, implementasi sampai kepada pengembangan library

• umum Di (dalam) sistem operasi UNIX ( Solaris, Linux, Mac OS X)

Java Threads

• Java Threads diatur oleh JVM

• secara khas Diterapkan menggunakan model Thread yang disajikan oleh dasar OS

• Java Threads mungkin dibuat oleh:

• Memperpanjang thread Kelas

• Perapkan alat penghubung Yang Runnable

Threading Issues

• Ilmu semantik garpu() dan exec() sistem [panggil/hubungi]

• Susupkan pembatalan thread target

• Ditunda atau Tak serempak

• Isyarat [yang] menangani

• thread Kolam

• Data Thread-specific

• Scheduler pengaktifan

Thread Pembatalan

• Pengakhiran suatu Thread sebelum selesai

• Dua pendekatan umum:

• Pembatalan tak serempak dengan mengakhiri target dengan seketika

• Pembatalan yang ditunda, mengijinkan target untuk menyusup pada waktu tertentu untuk memeriksa jika harus ditunda.

Penanganan Isyarat

• Isyarat digunakan dalam sistem UNIX untuk memberitahu suatu proses tertentu yang telah terjadi

• Suatu Penanganan Isyarat digunakan untuk memproses isyarat

1. Isyarat dihasilkan oleh peristiwa tertentu

2. Isyarat dikirimkan untuk suatu proses

3. Isyarat ditangani

• Pilihan:

• Isyarat kepada thread untuk mana isyarat [menerapkan/berlaku]

• Isyarat [bagi/kepada] tiap-tiap thread di (dalam) proses

• Isyarat ke thread tertentu di (dalam) proses

• Nugaskan suatu threa spesifik untuk menerima semua isyarat untuk proses

Thread Pools

• Membuat sejumlah thread di suatu kolam untuk mereka menunggu pekerjaan

• Keuntungan:

• Pada umumnya sedikit lebih cepat untuk melayani suatu permintaan dengan suatu thread yang sudah ada dibanding menciptakan suatu thread baru.

• Mengijinkan banyak thread di dalam aplikasi untuk menjadi yang trikat harus ukuran dari tempatnya.

Thread data Spesifik

• Mengijinkan masing-masing thread untuk mempunyai salinan sendiri data

• Bermanfaat Ketika kamu tidak mempunyai kendali atas thread proses

Scheduler Pengaktifan

• Kedua-Duanya, Banyak ke Banyak dan Two-Level model memerlukan komunikasi untuk memelihara, sesuai jumlah thread inti untuk mengalokasikan kepada aplikasi.

• Scheduler pengaktifan menyediakan upcalls- suatu mekanisme komunikasi dari inti kepada thread library.

Contoh Operasi Sistem

Windows XP Thread

• Komunikasi ini mengijinkan suatu aplikasi untuk memelihara nomor yang benar dari kernel thread.

• Implementasi pemetaan satu ke satu, kernel-level

• Masing-Masing thread berisi

• Sebuah Thread id

• Register Set

• Pemisah pengguna dan Susunan kernel

• Area penyimpanan data pribadi

• Register Set, Susunan, dan kawasan Area penyimpanan data pribadi yang dikenal adalah konteks dari thread

• Struktur data primer merupakan suatu thread termasuk:

• ETHREAD ( blok thread eksekutif)

• KTHREAD ( blok thread inti)

• TEB ( menyusupkan blok lingkungan)

Linux Thread

• Linux mengacu sebagai task bukan thread

• Thread diciptakan sudah melalui clone() system call

• Clone() mengijinkan turunan tugas untuk berbagi ruang alamat dari tugas induk