微軟用戶--預覽頁
【正文】 的堆棧 ?進程內的所有的線程共享代碼和數據段 多核結構與程序設計 Southeast University 東 南 大 學 8 什么是線程 ? 線程是進程上下文中執(zhí)行的代碼序列，又稱為輕量級的進程。 ?內核創(chuàng)建和管理內核級線程的代價高，但好于對進程的代價 多核結構與程序設計 Southeast University 東 南 大 學 12 什么是線程 ? 線程的級別 ?硬件級線程 ?由硬件來調度 ?SMT: 同時多線程 ? 超線程技術 (intel的 HT) ? UltraSPARC (SUN) ?CMT: 芯片多線程 ? 芯片多進程 +多線程 ? 也許是簡單核，但是多線程 – 多核 – 眾核 多核結構與程序設計 Southeast University 東 南 大 學 什么是線程 ? 多線程的映射模型 ?對于實現了用戶級線程和內核級線程的操作系統，用戶級線程和內核級線程之間的可以有不同的映射方式 ?多對一模型 ?把多個用戶級線程映射到一個內核級線程 ?線程的管理在用戶空間實現，所以效率高。 13 多核結構與程序設計 Southeast University 東 南 大 學 什么是線程 ? 線程的生命周期 ?線程的標識 ?通常用一個整數來標識一個線程 ?線程的創(chuàng)建 ?自動創(chuàng)建從 main函數開始的主線程 ?調用函數庫接口創(chuàng)建一個新的線程 (pthread_create) ?線程的終止 ?執(zhí)行完畢，或者調用了 pthread_exit ?主線程退出導致整個進程會終止 14 多核結構與程序設計 Southeast University 東 南 大 學 什么是線程 ? 線程的狀態(tài) ?就緒（ ready）：線程等待可用的處理器。 15 多核結構與程序設計 Southeast University 東 南 大 學 什么是線程 ? 線程狀態(tài)的變遷 16 終 止運 行阻 塞就 緒調 度條 件 滿 足 等 待 資 源切 換被 創(chuàng) 建完 成 多核結構與程序設計 Southeast University 東 南 大 學 17 進程、線程和并行程序設計 ? 內容 ?進程的概念 ?什么是線程 ?線程的設計 ?互斥與同步 ?并行程序設計的常見問題 多核結構與程序設計 Southeast University 東 南 大 學 18 線程的設計 ? 為了功能而線程化 ? 為了性能而線程化 ?為了節(jié)省周轉時間而線程化 ?為了吞吐量提高而線程化 ? 分解工作 ?任務分解 ?數據分解 開發(fā)應用程序的時候進行線程化的最佳時機是設計階段 多核結構與程序設計 Southeast University 東 南 大 學 19 線程的設計 ? 為功能而線程化 ?分配不同的線程來完成應用程序的不同功能 ?這是最容易的方法，因為功能重疊的機會很罕見。 ?考慮在建一個房屋中的不同的人： ? 泥瓦匠 , 木匠 , 蓋屋頂的人 , 水暖工和油漆匠。 ?一個侍者擺放花和蠟燭。 ?在多核處理器中使用多線程，你可以用更少的時間完成更多的任務。 ? 一個線程獲得同步對象，其他線程必須等待 ? 當獲得同步對象的線程完成，釋放對象，將對象給等待的線程。 ?進程運行推進的順序不合適。 ?破壞“請求與保持”條件 ? 不允許進程在已獲得某種資源的情況下，申請其他資源。 ?破壞“循環(huán)等待”條件 ? 將系統中的所有資源統一編號，進程可在任何時刻提出資源申請，但所有申請必須按照資源的編號順序（升序）提出。 ? (2) 顧客可以分期貸款 ,但貸款的總數不能超過最大需求量 。 ? 舉例 ?在使用小文件優(yōu)先的打印系統中一個大文件請求打印。 sum++。 Block()。 } } 多核結構與程序設計 Southeast University 東 南 大 學 38 互斥與同步 ? 同步原語 ?信號量 ?信號量用于互斥 ? 一個單向的獨木橋，一次只能走一個人，若用進程表示每個人，用 P、 V操作給出各人的過橋過程 ? 一個售票廳只能容納 300人，當少于 300人時可以進入，否則，需在外等候，若將每一個購票者作為一個進程，請用 P、 V操作表示該購票過程。 多核結構與程序設計 Southeast University 東 南 大 學 40 互斥與同步 ? 同步原語 ?互斥量（鎖） ?鎖類似于信號量，但在一個實例中只有一個線程能操作鎖。 Thread A …… mutex lock()。 sum=sun*2。 ? 自動重置：一旦事件發(fā)生并被處理后，自動恢復到沒有事件狀態(tài)，不需要再次設置。 public int increment() { int v。 } } 多核結構與程序設計 Southeast University 東 南 大 學 47 并行程序設計的常見問題 ? 非阻塞算法 ?ABA問題 ?CAS原語操作的時候，如果有一個線程將該數字從A改到 B又改回 A，其他線程可能就感知不到這一變化，從而引起混亂。 ?對于返回指向靜態(tài)數據的指針的非可重入函數的改造 ? 返回指向動態(tài)分配空間的指針，調用者負責釋放資源，函數的參數不用修改，但這樣不安全，所以不推薦。string[index]。 } char *strtoupper_r( char *in_str, char *out_str ) { int index。 out_str[inde
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1