В. Столлингс - Операционные системы (1114679), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Процесс Гл лава 4. Потоки, симметричная многопроцессорная обработка .. 199 позволяя пользователю начать ввод следующей команды еще до заве ' выполнения предыдущей. Асинхронная обработка. Элементы асинхронности в программе можно вать в виде потоков. Например, в качестве меры предосторожности на ' ' отключения электричества можно сделать так, чтобы текстовый ред дую минуту сбрасывал на диск содержимое буфера оперативного запо го устройства. Можно создать поток, единственной задачей которого бу ""' дание резервной копии и который будет планировать свою работу не венно с помощью ~п~раци~нной системы. Это позволит обойтнсь без пом в основную программу замысловатого кода, обеспечивающего проверку." дения временного графика или координацию ввода и вывода.
° Скорость выполнения. Многопоточный процесс может производить: ленин с одной порцией данных, одновременно считывая с устройствга вывода следующую порцию. В многопроцессорной системе несколь '- ков одного и того же процесса могут выполняться одновременно. в Модульная структура программы. Программы, осуществляющие разные действия или выполняющие множество вводов из различны '' ников и выводов в разные места назначения, легче разрабатывать )~:: зовывать с помощью потоков. Планирование и диспетчеризация осуществляются на основе потоков, образом, большая часть информации о состоянии процесса, имеющей о к его выполнению, поддерживается в структурах данных на уровне пото ' нако есть несколько действий, которые затрагивают все потоки процесс~).
рые операционная система должна поддерживать именно на этом уро процесс приостанавливается, то при этом предполагается, что его адрес странство будет выгружено из основной памяти. Поскольку все потоки используют одно и то же адресное пространство„все они должны одно перейти в состояние приостановленных. Соответственно прекращение приводит к прекращению всех составляющих его потоков. <Х>ункцнональность потоков Потоки, подобно процессам, характеризуются состояниями вы кроме того, они могут быть синхронизированы друг с другом.
Рассм очереди эти два аспекта. ':$:, Состояния потоков Основными состояниями потоков, как и процессов, являются: с... выполнения потока, состояние готовности и состояние блокировки. В ',, воря, состояние приостановки нет смысла связывать с потоками, потом)~' кие состояния логичнее рассматривать на уровне процессов. В части процесс приостанавливается, обязательно приостанавливаются все его потому что все они совместно используют адресное пространство этого и С изменением состояния потоков связаны такие четыре основных 1АХХ)Е97).
° Порождение. Обычно во время создания нового процесса вместе с дается поток этого процесса. Далее, в рамках одного и того же один поток может породить другой поток, определив его указатель команд и аргументы. Новый поток создается со своим собственным контекстом регистров и стековым пространством, после чего он помещается в очередь готовых к выполнению потоков. ° Влокирование, Если потоку нужно подождать, пока не наступит некоторое событие, он блокируется (при этом сохраняется содержимое его пользовательских регистров, счетчика команд, а также указатели стеков).
После этого процессор может перейти к выполнению другого готового потока. ° Разблокирование. Когда наступает событие, ожидание которого блокировало поток, последний переходит в состояние готовности. Завершение. После завершения потока его контекст регистров и стеки уда- ляются. Важно понять, должно ли блокирование потока обязательно приводить „блокированию всего процесса. Другими словами, могут ли выполняться какие-нибудь готовые к выполнению потоки процесса, если один из его потоков блокирован? Ясно, что если блокировка одного из потоков будет приводить к блокировке всего процесса, то это существенно уменьшит гибкость и эффективность потоков. Мы е|це вернемся к обсуждению этого вопроса при сравнении потоков на пользовательском уровне и потоков на уровне ядра, а пока что рассмотрим выигрыш в производительности при использовании потоков, которые не блокируют весь процесс. На рис.
4.3 (из 1К).Е1961) показана программа, выполняющая два вызова удаленных процедур (гешо1е ргосес)ше са11 — КРС)2 на двух разных узлах, чтобы получить результат после их совместного выполнения. В однопоточной программе результаты получаются последовательно, поэтому программа должна ожидать, пока от каждого сервера по очереди будет получен ответ. Переписав программу так, чтобы для каждого вызова удаленной процедуры она использовала отдельный поток, можно получить существенный выигрыш в скорости. Заметим, что если такая программа раб~~~ет на однопроцессорной машине, то запросы будут генерироваться последовательно; результаты тоже будут получены последовательно, однако прог рамма будет ожидать двух ответов одновременно. 2 'ав удаяеннаи працедуры — зта техналагия, при катарай две праграммы, каРые маг,т в 'ут выполняться на разных машинах, взаимодействуют между сабай с памасин та ксис 'вам к-иса и семантики вызавав и вазвратав из процедур.
Обе праграммы. вызыщая и выз ~ ызываемая, ведут себя так, как будта ани выполняются на одном и тай же ине . ызавы удаленных процедур наста применяются в приложениях, работающих схеме г„, пРед . цент!сервер. Подробнее вызовы удаленных процедур обсуждаются в главе 13, деленные системы". Часть 2. 4. Потоки, сиыметричная многопроцессорная обработка.. 201 Часть 2.": , зволяя пользователю начать ввод следующей команды еще до заве выполнения предыдущей. Асинхронная обработка.
Элементы асинхронности в программе можно вать в виде потоков. Например, в качестве меры предосторожности на отключения электричества можно сделать так, чтобы текстовый редак дую минуту сбрасывал на диск содержимое буфера оперативного запо го устройства. Можно создать поток, единственной задачей которого дание резервной копии и который будет планировать свою работу не венно с помощью операционной системы. Это позволит обойтись без по в основную программу замысловатого кода, обеспечиваю|цего проверку',г дения временного графика или координацию ввода и вывода.
ег в Скорость выполнения. Многопоточный процесс может производить' ления с одной порцией данных, одновременно считывая с устройств ' вывода следующую порцию. В многопроцессорной системе нескол ков одного и того же процесса могут выполняться одновременно. 'гя е Модульная структура программы. Программы, осуществляющие разные действия или выполняющие множество вводов из различи ников и выводов в разные места назначения, легче разрабатывать завывать с помощью потоков. Планирование и диспетчеризация осуществляются на основе поток образом, большая часть информации о состоянии процесса, имеющей о к его выполнению, поддерживается в структурах данных на уровне пото, нако есть несколько действий, которые затрагивают все потоки процесс .' рые операционная система должна поддерживать именно на этом уро процесс приостанавливается, то при этом предполагается, что его ад странство будет выгружено из основной памяти.
Поскольку все потоки используют одно и то же адресное пространство, все они должны одно перейти в состояние приостановленных. Соответственно прекращение- приводит к прекращению всех составляющих его потоков. Функциональность потоков Потоки, подобно процессам, характеризуются состояниями вы кроме того, они могут быть синхронизированы друг с другом.
Рассм. очереди эти два аспекта. Состояния потоков Основными состояниями потоков, как и процессов, являются: выполнения потока, состояние готовности и состояние блокировки. зоря, состояние приостановки нет смысла связывать с потоками, пото кие состояния логичнее рассматривать на уровне процессов. В част части процесс приостанавливается, обязательно приостанавливаются все его:.'", потому что все они совместно используют адресное пространство этого С изменением состояния потоков связаны такие четыре основны нных г 1АМЭЕ971. ° Порождение. Обычно во время создания нового процесса вместе дается поток этого процесса.
Далее, в рамках одного и того жг®: адин поток может породить другой поток, определив его указатель команд и аргументы. Новый поток создается со своим собственным контекстом ре- гистров и стековым пространством, после чего он помещается в очередь го- товых к выполнению потоков. ° Блокирование. Если потоку нужно подождать, пока не наступит некоторое событие, он блокируется (при этом сохраняется содержимое его пользовательских регистров, счетчика команд, а также указатели стеков). После этого процессор может перейти к выполнению другого готового потока, ° Разблокирование.
Когда наступает событие, ожидание которого блокировало поток, последний переходит в состояние готовности. ° Завершение. После завершения потока его контекст регистров и стеки удаляются. Важно понять, должно ли блокирование потока обязательно приводить х блокированию всего процесса. Другими словами, могут ли выполняться закис-нибудь готовые к выполнению потоки процесса, если один из его попжов блокирован? Ясно, что если блокировка одного из потоков будет приводить к блокировке всего процесса, то это существенно уменьшит гибкость в эффективность потоков.
Мы еще вернемся к обсуждению этого вопроса при сравнении потоков на пользовательском уровне и потоков на уровне ядра, а пока что рассмотрим выигрыш в производительности при использовании потоков, которые не блокируют весь процесс. На рис. 4.3 (из 1К).Е1961) показана программа, выполняющая два вызова удаленных процедур (гепгоФе ргосее)иге са11 — ВРС)2 на двух разных узлах, чтобы получить результат после их совместного выполнения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
