logo

Daudzpavedienu veidošana operētājsistēmā

A pavediens ir ceļš, kas tiek sekots programmas izpildes laikā. Lielākā daļa programmu, kas ir rakstītas tagad dienās darbojas kā viens pavediens. Pieņemsim, piemēram, programma nespēj nolasīt taustiņu nospiešanu, veidojot rasējumus. Programma nevar izpildīt šos uzdevumus vienlaikus. Šo problēmu var atrisināt, izmantojot vairākuzdevumu veikšanu, lai vienlaikus varētu izpildīt divus vai vairākus uzdevumus. Daudzuzdevumu veikšana ir divu veidu: uz procesora un pavedienu bāzes. Uz procesoru balstītu daudzuzdevumu izpildi pilnībā pārvalda OS, taču programmētājs zināmā mērā var kontrolēt vairākuzdevumu veikšanu, izmantojot vairākpavedienu. Jēdziens par vairāku vītņu nepieciešama pareiza izpratne par šiem diviem terminiem - process un pavediens . Process ir programma, kas tiek izpildīta. Procesu var iedalīt neatkarīgās vienībās, kas pazīstamas kā pavedieni. Vītne ir kā mazs viegls process procesā. Vai arī mēs varam teikt, ka pavedienu kolekcija ir tas, ko sauc par procesu. Pieteikumi - Vītņošana tiek plaši izmantota gandrīz visās jomās. Visplašāk tas mūsdienās ir redzams internetā, kur mēs izmantojam visu veidu transakciju apstrādi, piemēram, papildināšanu, tiešsaistes pārskaitījumu, banku u.tml. Pavedināšana ir segments, kas sadala kodu mazās daļās, kurām ir ļoti mazs svars un kas mazāk noslogo centrālo procesoru. atmiņu, lai to varētu viegli izstrādāt un sasniegt mērķi vēlamajā jomā. Vītņu griešanas koncepcija ir izstrādāta, ņemot vērā ātru un regulāru tehnoloģiju izmaiņu problēmu un mazāku darbu dažādās jomās mazāka pielietojuma dēļ. Tad, kā teikts, vajadzība ir radīšanas vai inovācijas radīšana, tāpēc, ievērojot šo pieeju, cilvēka prāts izstrādā pavedienu koncepciju, lai uzlabotu programmēšanas iespējas.

Vītnes dzīves cikls

Vītnes dzīves ciklā ir dažādi posmi. Tālāk ir norādīti posmi, ko pavediens iziet visas dzīves laikā.

  • Jaunums: Piedzimušā pavediena (jauna pavediena) dzīves cikls sākas šajā stāvoklī. Tas paliek šajā stāvoklī līdz programmas sākumam.
  • Palaist : pavediens kļūst darbināms pēc tā palaišanas. Tiek uzskatīts, ka tā izpilda tai doto uzdevumu.
  • Gaida : Gaidot, kamēr cits pavediens veiks uzdevumu, pašreiz palaistā pavediens pāriet gaidīšanas stāvoklī un pēc tam atkal pāriet atpakaļ pēc signāla saņemšanas no otra pavediena.
  • Noteikta gaidīšana: Palaižams pavediens nonāk šajā stāvoklī uz noteiktu laika intervālu un pēc tam pāriet atpakaļ, kad beidzas laika intervāls vai notiek notikums, kuru pavediens gaidīja.
  • Izbeigts (miris) : pavediens nonāk šajā stāvoklī pēc sava uzdevuma izpildes.

Izpildes veidi OS

Ir divi izpildes veidi:



  1. Vienlaicīga izpilde: Tas notiek, ja procesors veiksmīgi pārslēdz resursus starp pavedieniem vairāku pavedienu procesā vienā procesorā.
  2. Paralēlā izpilde: Tas notiek, ja katrs procesa pavediens vienlaikus darbojas atsevišķā procesorā un tajā pašā daudzpavedienu procesā.

Multithreading trūkumi

Daudzpavedienu veidošana ir sarežģīta un daudzkārt grūti apstrādājama. Tam ir daži trūkumi. Šie ir:

  • Ja bloķēšanas mehānismus neizmantojat pareizi, izmeklējot datu piekļuves problēmas, var rasties tādas problēmas kā datu nekonsekvence un strupceļš.
  • Ja daudzi pavedieni mēģina piekļūt vieniem un tiem pašiem datiem, tad pastāv iespēja, ka var rasties pavedienu bada situācija. Resursu strīdu problēmas ir vēl viena problēma, kas var radīt problēmas lietotājam.
  • Displeja problēmas var rasties, ja pavedieni nav saskaņoti, parādot datus.

Daudzpavedienu priekšrocības:

  • Daudzpavedienu izmantošana var uzlabot programmas veiktspēju un efektivitāti, efektīvāk izmantojot pieejamos CPU resursus. Vienlaicīgi izpildot vairākus pavedienus, tas var izmantot paralēlisma priekšrocības un samazināt kopējo izpildes laiku.
  • Daudzpavedienu izmantošana var uzlabot atsaucību lietojumprogrammās, kas ietver lietotāja mijiedarbību. Atdalot laikietilpīgos uzdevumus no galvenā pavediena, lietotāja interfeiss var palikt atsaucīgs un nesastingt vai nereaģēt.
  • Daudzpavedienu izmantošana var nodrošināt labāku resursu izmantošanu. Piemēram, servera lietojumprogrammā vairāki pavedieni var vienlaikus apstrādāt ienākošos klientu pieprasījumus, ļaujot serverim vienlaikus apkalpot vairāk klientu.
  • Daudzpavedienu izmantošana var veicināt labāku koda organizēšanu un modularitāti, sadalot sarežģītus uzdevumus mazākās, pārvaldāmās izpildes vienībās. Katrs pavediens var apstrādāt noteiktu uzdevuma daļu, padarot kodu vieglāk saprotamu un uzturējamu.