Systemes d'explotation: Threads
- 2. Tim Berners-Lee • Anglais • Oxford • www 2
- 3. Contenu • threads – noyau – utilisateur • NPTL • Threads en Java • Threads en Python 3
- 4. Bibliographie pour aujourd'hui • Modern Operating Systems – Chapitre 2 • 2.2 • Operating Systems Concepts – Chapitre 4 4
- 5. Types de processus (CPU) • CPU bound (CPU intensive) – utilise beaucoup le processeur • I/O bound (I/O intensive) – utilise rarement le processeur – faire des opérations d'E / S -> se bloque 5
- 6. Transitions entre les états 6
- 8. Exemple de processus • Editeur du texte • Serveur Web • Jeux 8
- 9. THREAD 9
- 10. Threads • L’unité de planification • Un processus est forme depuis plusieurs de threads • Lightweight Processes (LWP) 10
- 12. Thread 12
- 14. Proprietes de thread • TID – identificateur • TLS – thread local storage • Stack – la pile • Registres de CPU • État de processus • Priority - la priorité 14
- 15. Types de thread • Noyau – Sont connue par le noyau – Changement de contexte • Utilisateur – Ne sont pas connue par le noyau – Pas de changement de contexte 15
- 17. Question? • Threads Utilisateur – Un thread fait un action bloquante – Qu’est qui ce passe? Toutes les threads se bloque 17
- 18. Les états de processus 18
- 20. Implementation des threads • Many to one • One to one • Many to many 20
- 21. Many to one 21 • Threads utilisateur • Chaque thread utilisateur est panifie sur en seul thread noyau
- 22. One to one 22 • Threads noyau • Un thread est planifie sur en thread noyau
- 23. Many to many 23 • Plusieurs des threads utilisateur son planifie sur plusiers des threads noyau
- 24. Arrête d’un thread • Asynchronous – Le thread este arrêté immédiatement • Deffered – Le thread s’arrêté 24
- 25. Problemes • fork et exec – fork fait un clone a touts les threads? – exec remplace un seul thread? • signaux – quel thread recoit les signaux? 25
- 26. Implementation • Windows – Threads – Fibers • UNIX – pthreads (NPTL) – biblioteque • Java – Many to many 26
- 27. Windows • Threads – Noyau – Un processus a plusieurs des threads noyau • Fibers – Utilisateur – Un thread noyau a plusieurs de thread utilisateur 27
- 28. POSIX 28
- 29. Nouveau Processus - UNIX • fork: créer un nouveau processus (enfant) (presque identique au processus parent) – copie de mémoire • exec: chargement d'informations d'un exécutable dans la mémoire du processus enfant – mémoire nouveau 29
- 30. Nouveau Thread - Linux • fork: créer un nouveau processus (enfant) (presque identique au processus parent) – Partage toutes les ressources • Linux n’a pas l’idée de thread • Un processus c’est un group des threads 30
- 31. pthread • bibliothèque pthread (POSIX Thread) • NPTL (New POSIX Thread Library) 31
- 32. Fonctions // create a thread int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine)(void *), void *arg); // stop a thread int pthread_cancel(pthread_t thread); // wait for a thread to finish int pthread_join(pthread_t thread, void **value_ptr); // send a signal to a thread int pthread_kill(pthread_t thread, int sig); // run a function once in a thread int pthread_once(pthread_once_t *once_control, void (*init_routine)(void)); // detach a thread int pthread_detach(pthread_t thread) // exit from a thread void pthread_exit(void *value_ptr) 32
- 33. Exemple /* this function is run by thread */ void *run(void *void_ptr) { // ... thread code here return NULL; } 33
- 34. Start void *data; int main () { int r; pthread_t run_thread; r = pthread_create(&run_thread, NULL, run, data); if (r != 0) { perror ("pthread_create"); } return 0; } 34
- 35. Problèmes • fork și exec – tous les fils sont-ils clonés? – exec remplace-t-il un seul thread? • signaux – quel thread reçoivent les signaux? 35
- 36. Threads et fork • Un seul thread est cloné • Ce n'est pas une bonne idée de l'utiliser dans un processus qui a des threads – descripteurs de fichiers – où s'arrêtent les autres fils • détails https://www.linuxprogrammingblog.com/thre ads-and-fork-think-twice-before-using-them 36
- 37. Exemple de descripteur de fichier fd = open("file",O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC, 0600); if (fd < 0) { perror ("open()"); return 0; } fcntl (fd, F_SETFD, FD_CLOEXEC); 37
- 38. Solution int pthread_atfork( void (*prepare)(void), void (*parent)(void), void (*child)(void) ); 38
- 39. Signaux • le thread actuel reçoit le signal • la pile de signaux est unique – Le blocage du signal est effectué par chaque thread – L'action est partagée • exceptions (SIGSEV, SIGFPE, SIGBUS ...) – ils sont reçus par le thread qui exécute l'exception 39
- 40. JAVA 40
- 41. Etendre Thread class MyThread extends Thread { public void run () { // ... thread code here } } 41
- 42. Implementer Runnable class MyThread implements Runnable { public void run () { // ... theread code here } } 42
- 43. Start // Thread MyThread t = new MyThread(); t.start (); // Runnable Thread t = new Thread (new MyThread()); t.start (); 43
- 44. Arrête du thread • quand la fonction run se fin 44
- 45. Mot clés • thread • thread utilisateur • thread noyau • fiber • many to one • one to many • many to many • join • Thread ID • TLS • pthread • NPTL • asynchronous exit • deffered exit 45
- 46. Questions 46