Programación concurrente en POSIX C

Todos los sistemas operativos modernos tardan años en ser un modelo de gestión multi-proceso, la asignación de tiempo de ejecución y en el espacio de memoria para los diversos programas que se ejecutan simultáneamente. En los últimos años, principalmente debido a la omnipresencia de la comunicación de la red, este concepto se ha extendido a la de software individuales, dividiendo los flujos del proceso mismo de control múltiples los temas. Este nuevo enfoque aporta grandes cambios a la estructura del software, tanto en teoría como en la práctica, como siempre sucede, la modularidad y la expresividad son pagados en función de la complejidad del software aumentó.

Los lenguajes de programación más recientes, de Java, todas las APIs nativas ofrecen para crear y administrar temas, los sistemas basados ​​en máquinas virtuales, tales como Java y C # tiene el desarrollador de un nivel de abstracción coherente a este respecto y todos los demás deben confiar en las primitivas del sistema operativo, muchas veces incurriendo en problemas de portabilidad de código. En este contexto, las bibliotecas son parte de POSIX hilos (threads) para permitir a los desarrolladores de C también una garantía mínima de la portabilidad entre diferentes sistemas.

Requisitos previos

Este artículo está dirigido a cualquier persona que desee abordar el tema de la programación concurrente en lenguajes de bajo nivel. En esta presentación se asume que el lector ya ha adquirido un conocimiento básico del lenguaje C no serán tratados como temas básicos como, por ejemplo la gestión de memoria y tipos de datos.

Las bibliotecas de hebras de POSIX

Como fácilmente adivinado por el nombre, las bibliotecas POSIX hilo forman parte del conjunto de POSIX (Portable Operating System Interface [para Unix]). Citando la definición de "pthread [...] especifica un conjunto de interfaces (funciones, archivos de cabecera) para el proceso de programación de rosca a [...] puede contener múltiples hilos, todo lo cual se está ejecutando el programa de examen [...] La memoria misma proporción global (los datos y los segmentos de pila), pero su hilo Cada uno tiene pila propia. " Este extracto describe exactamente lo que está involucrado en varios programas en hilos POSIX:

• múltiples flujos de control (threads) en un solo proceso;
• el intercambio de memoria que contiene el código (segmento de datos) y memoria dinámica (heap segmento);
• pila privado.

Lo que no tiene claro es el estado de los registros, en particular aquellos como el puntero de instrucción básica y puntero de pila, por lo que se especifica que todos los registros son estrictamente privadas a cada hilo y se guarda / restaura cuando el flujo de control se ha desplazado de entre los temas (cambio de tema).

Utilizar el estándar POSIX proporciona un alto nivel de integración en todos los sistemas compatibles con POSIX, como, por ejemplo, GNU / Linux, Mac OSX, BSD e incluso Windows (con algunas adiciones). A lo largo de este artículo nos referiremos a la utilización de GCC en GNU / Linux, por supuesto, todas las consideraciones se trasladan a cualquier otro tipo POSIX medio ambiente.

Una primera (incorrecto) ejemplo

La biblioteca pthread.h ofrece todo lo necesario para la programación en un multi-hilos, en lugar de hacer una mera enumeración de los primitivos siempre, vamos a presentar un ejemplo práctico de vez en cuando al discutir sus diferencias.

Así que considera el siguiente problema: el programa debe leer de una transferencia bancaria de varios archivos de la cosecha y / o depósito que deben hacerse a una cuenta, a continuación, estos archivos tienen la siguiente forma:

 120







 -550







 896







 5541







 -85







 ...

Para acelerar diferentes temas "de caja", cada uno funciona en un único archivo y la cuenta del cliente actualizado al mismo tiempo, hemos realizado todas las operaciones en el estado de la salida de la cuenta.

• <<
• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• >>