Ventajas de los hilos a nivel usuario Los hilos podían implementarse en las aplicaciones que se ejecutaban en sistemas operativos que no son capaces de planificar hilos Ejemplo: Primeras implementaciones de UNIX
Desventajas de los hilos a nivel usuario El planificador del sistema operativo solo ve un hilo por proceso No ve los hilos a nivel usuario Usa un solo núcleo del procesador en un procesador que tiene más de un núcleo No puede distribuir los hilos a nivel el usuario en los dos núcleos
Hilos a nivel kérnel Soportados por el kérnel Ejemplos Windows 95/98/NT Solaris Linux Mac OS
Hilos a nivel kernel (con un CPU con un solo núcleo) Nivel kérnel (sistema operativo) Nivel usuario Core CPU Hardware Planificador del SO
Hilos a nivel kernel (con un CPU con doble núcleo) Nivel kérnel (sistema operativo) Nivel usuario Core Core CPU Hardware Planificador del SO
Ventajas de los hilos a nivel kérnel El proceso de usuario no se tiene que encargar de la planificación de los hilos
Si tenemos un procesador con más de un núcelo, el Sistema operativo puede planificar los hilos en diferentes núcleos
Modelos multihilos Muchos a uno Uno a uno Muchos a muchos
Muchos a uno Muchos hilos a nivel usuario mapeados a un hilo a nivel kérnel.
Usado en sistemas que no soportan hilos a nivel kérnel.
Modelo muchos a uno (Gp:) k
Ejecución Listo Listo Relaciones entre estados de ULTs y estados de procesos Ejecución Bloqueado Bloqueado Listo Ejecución Bloqueado Hilo 1 Hilo 2 Proceso B Kernel Usuario
Uno a uno Cada hilo a nivel usuario corresponde a un hilo del kérnel.
Ejemplos: – Windows 95/98/NT – OS/2
Modelo uno a uno (Gp:) k (Gp:) k (Gp:) k (Gp:) k (Gp:) Hilo a nivel usuario (Gp:) Hilo a nivel kérnel
Modelo muchos a muchos (Gp:) k (Gp:) k (Gp:) k (Gp:) Hilo a nivel usuario (Gp:) Hilo a nivel kérnel
Soporte de hilos en Solaris 2 Solaris 2 es una versión de UNIX con soporte para hilos a nivel kernel y a nivel usuario, procesamiento simétrico y planificación en tiempo real.
Soporte de hilos en Solaris 2 LWP – Nivel intermedio entre los hilos a nivel kernel y los hilos a nivel usuario.
Hilos en Solaris 2. Recursos necesarios para los tipos de hilos Hilos del kernel Estructura de datos pequeña y un stack El intercambio de hilos no requiere cambiar la información del acceso a memoria Cambios de hilos relativamente rápidos
Hilos en Solaris 2. Recursos necesarios para los tipos de hilos LWP PCB con datos de los registros Información sobre la memoria El intercambio entre LWP es relativamente lento
Hilos en Solaris 2. Recursos necesarios para los tipos de hilos Hilos a nivel usuario Solo requiere un stack y un contador de programa No involucrar al kernel significa un intercambio rápido El kernel solo ve los LWP que soporta los hilos a nivel usuario
(Gp:) Usuario (Gp:) Núcleo (Gp:) Hardware (Gp:) Biblioteca de hilos (Gp:) Hilo a nivel de usuario (Gp:) Hilo del núcleo (Gp:) Proceso ligero (Gp:) Procesador (Gp:) L (Gp:) L (Gp:) L (Gp:) L (Gp:) L (Gp:) L (Gp:) L (Gp:) L (Gp:) L (Gp:) L (Gp:) P (Gp:) P (Gp:) P (Gp:) P (Gp:) P (Gp:) P (Gp:) Proceso 1 (Gp:) Proceso 2 (Gp:) Proceso 3 (Gp:) Proceso 4 (Gp:) Proceso 5
Ejemplo de la arquitectura multihilo de Solaris
Gestión de hilos básica Un hilo tiene : Un identificador (ID) Una pila Una prioridad de ejecución Una dirección de inicio de ejecución.
Gestión de hilos básica(POSIX) Se dice que un hilo es dinámico si se puede crear en cualquier instante durante la ejecución. En POSIX : los hilos se crean dinámicamente con la función pthread_create. pthread_exit termina el hilo que la invoca.
Gestión de hilos básica (POSIX), ejemplo: Programa que crea un hilo donde muestra el mensaje "Hola Mundo"
Para compilar el programa : $ cc -D_REENTRANT thread2.c -o thread2 -lpthread
int main() {
pthread_create(a_thread,funcion_hilo);
pthread_join(a_thread);
} funcion_hilo() { . } Crea un hilo nuevo Espera a que termine el hilo creado Hilo principal Hilo creado con la llamada pthread_create
Gestión de hilos básica(POSIX) Pthread_join() Hilo que ejecuta pthread_join, espera a que termine otro hilo El hilo principal debe esperar a que terminen todos los hilos creados Si el hilo principal no espera a que terminen los hilos creados, al terminar termina el proceso con todos los hilos.
Hilos en memoria Código (compartido) Datos (compartidos) Int cont=0 (var. Global) Stack (de cada hilo) Int i (var local) Stack (de cada hilo) Int i (var local)
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