Шпаргалка по "Программированию"

Понятие потока

Каждому процессу соответствует адресное пространство и одиночный поток исполняемых команд. В многопользовательских системах, при каждом обращении к одному и тому же сервису, приходится создавать новый процесс для обслуживания клиента. Это менее выгодно, чем создать квазипараллельный поток внутри этого процесса с одним адресным пространством.

Модель потока

С каждым потоком  связывается:

Счетчик выполнения команд

Регистры для  текущих переменных

Стек

Состояние

Потоки делят между собой элементы своего процесса:

Адресное пространство

Глобальные переменные

Открытые файлы

Таймеры

Статистическую  информацию. 

Преимущества  использования потоков

Упрощение программы  в некоторых случаях, за счет использования  общего адресного пространства.

Быстрота создания потока, по сравнению с процессом, примерно в 100 раз.

Повышение производительности самой программы, т.к. есть возможность  одновременно выполнять вычисления на процессоре и операцию ввода/вывода. Пример: текстовый редактор с тремя потоками может одновременно взаимодействовать с пользователем, форматировать текст и записывать на диск резервную копию.

Многопото́чность — свойство платформы (например, операционной системы, JVM и т. д.) или приложения, состоящее в том, чтопроцесс, порождённый в операционной системе, может состоять из нескольких потоков, выполняющихся «параллельно», то есть без предписанного порядка во времени. При выполнении некоторых задач такое разделение может достичь более эффективного использования ресурсов вычислительной машины.

Такие потоки называют также потоками выполнения (от англ. thread of execution); иногда называют «нитями»

Сутью многопоточности  является квазимногозадачность на уровне одного исполняемого процесса, то есть все потоки выполняются вадресном пространстве процесса. Кроме этого, все потоки процесса имеют не только общее адресное пространство, но и общие дескрипторы файлов. Выполняющийся процесс имеет как минимум один (главный) поток. 
 
 

Многозадачность - характеристика операционной системы, обеспечивающая (псевдо) одновременное  выполнение нескольких задач на одном  компьютере. Различают:  
- невытесняющую многозадачность;  
- кооперативную многозадачность;  
- вытесняющую многозадачность (режим реального времени). 

Свойства многозадачной  среды

Более развитые многозадачные системы проводят распределение ресурсов динамически, когда задача стартует в памяти или  покидает память в зависимости от её приоритета и от стратегии системы. Такая многозадачная среда обладает следующими особенностями:

Каждая задача имеет свой приоритет, в соответствии с которым получает процессорное время и память

Система организует очереди задач так, чтобы все  задачи получили ресурсы, в зависимости от приоритетов и стратегии системы

Система организует обработку прерываний, по которым задачи могут активироваться, деактивироваться и удаляться

Система обеспечивает защиту адресного пространства задачи от несанкционированного вмешательства  других задач

Система распознаёт сбои и зависания отдельных задач  и прекращает их

Система гарантирует  каждой задаче, что рано или поздно она будет активирована

Система обрабатывает запросы реального времени 

Проблемы  разработки приложений для многопоточной среды.  

многопоточность — одна из сложнейших областей программирования. Малейшая невнимательность приводит к появлению неуловимых ошибок, на исправление которых уходят астрономические суммы. 

Всёё нет больше