Modelo de Memoria Compartida Modelo de Hilos

Unidad 4: Modelo de Memoria Compartida

Ing. Matias Valdenegro T.

Universidad Tecnologica Metropolitana

7 de noviembre de 2010

Matias Valdenegro UTEM

Modelo de Memoria Compartida

Modelo de Memoria Compartida Modelo de Hilos

1 Modelo de Memoria Compartida

2 Modelo de HilosPOSIX ThreadsJava Threads

Matias Valdenegro UTEM

Modelo de Memoria Compartida

Contenidos

1 Modelo de Memoria Compartida

2 Modelo de HilosPOSIX ThreadsJava Threads

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Modelo de Memoria Compartida

Las tareas comparten un espacio de direcciones de memoriacomun, llamada memoria compartida.

Existe una cierta cantidad de procesadores, la cual ejecuta lastareas. Acceden a la memoria compartida a traves de un bus.

Los procesadores pueden tener diferentes capacidades,velocidad, etc. Pero en general todos los procesadores soniguales (SMP vs ASMP).

Una tarea puede leer y escribir en la memoria compartida.

El uso de un bus provoca contencion.

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Ventajas

Amigable al programador.

Compartir datos entre tareas es rapido debido a la proximidadde los procesadores.

Tienen un bajo costo. Aun mas si se usan tecnologiasmulticore.

Una descomposicion de datos disjunta no requieresincronizacion.

Ampliamente disponible en hardware de consumo masivo(Comodity).

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Desventajas

El cuello de botella es el acceso a la memoria compartida.

Para alivianar el cuello de botella, se usa memoria cache encada procesador.

Con el uso de memoria cache, se produce el problema decoherencia de cache.

Compartir datos entre procesos requiere sincronizacion entreestos para evitar corrupcion de datos.

Un programador descuidado puede provocar que el programacorrompa datos y tenga un comportamiento randomico. (Vercaso Therac).

Esto produce “condiciones de carrera” (Race conditions).

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Contenidos

1 Modelo de Memoria Compartida

2 Modelo de HilosPOSIX ThreadsJava Threads

Modelo de Memoria Compartida Modelo de Hilos

Hilos (Threads)

Un hilo es un contexto de ejecucion independiente dentro deun proceso de sistema operativo.

Varios hilos dentro de un proceso de SO pueden ejecutarse endiferentes procesadores, alcanzando paralelismo.

Varios hilos ejecutandose dentro de un solo procesador seejecutan en estilo round-robin.

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Hilos (Threads)

El SO provee soporte a Hilos. Windows/Linux y Mac OS X losoportan.

El planificador del SO decide que hilos se ejecutan en queprocesadores. El programador puede influir en la decision.

La creacion de un thread es barato en comparacion a crear unproceso.

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APIs de Hilos

POSIX Threads (C). Windows Threads (C).

Java Threads (Java).

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POSIX Threads

Inicializacion

#include <pthread.h>

int pthread_init();

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POSIX Threads

Creacion

#include <pthread.h>

int pthread_create(pthread_t *thread,

const pthread_attr_t *attr,

void *(*start_routine) (void *),

void *arg);

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POSIX Threads

Salida

#include <pthread.h>

int pthread_exit(void *retval);

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POSIX Threads

Union

#include <pthread.h>

int pthread_join(pthread_t *thread,

void **ptr);

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POSIX Threads

Ejemplo

#include <pthread.h>

void *mensaje(void *ptr)

{

printf("%s \n", (char *) ptr); return NULL;

}

int main()

{

pthread_t thread1, thread2;

pthread_create(&thread1, NULL, mensaje, (void*) "hola");

pthread_create(&thread2, NULL, mensaje, (void*) "chao");

pthread_join(thread1, NULL); pthread_join(thread2, NULL);

}

gcc -pthread codigo.c -o ejecutable

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POSIX Threads

Implementaciones de Pthreads

NPTL en Linux.

pthreads-w23 en Windows.

Otras formas de acceder a threads en C++

Windows Threads.

boost::thread.

QThread.

std::thread, disponible en C++0x o C++1x.

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Java Threads

Interfaz Runnable

class Test implements Runnable {

public void run() {

/* Codigo del Thread. */

}

}

Thread t = new Thread(new Test());

t.start();

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Java Threads

Clase Thread

class Test extends Thread {

public void run() {

/* Codigo del Thread. */

}

}

Test t = new Test();

t.start();

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Java Threads

Metodos utiles de la clase Thread

Thread.join()

Thread.sleep(long millis)

Thread.yield()

Thread.stop() (Deprecado)

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