Un thread est un flux de séquence unique au sein d’un processus. Les threads sont également appelés processus légers car ils possèdent certaines des propriétés des processus. Chaque thread appartient exactement à un processus. Dans un système d'exploitation prenant en charge le multithreading, le processus peut être composé de plusieurs threads. Mais les threads ne peuvent être efficaces que si le CPU est supérieur à 1, sinon deux threads doivent changer de contexte pour ce seul CPU.

Qu’est-ce que le thread dans les systèmes d’exploitation ?

Dans un processus, un thread fait référence à une seule activité séquentielle en cours d’exécution. ces activités sont également appelées thread d'exécution ou contrôle de thread. Désormais, n'importe quel processus du système d'exploitation peut exécuter un thread. on peut dire qu'un processus peut avoir plusieurs threads.

Pourquoi avons-nous besoin de fil ?

• Les threads s'exécutent en parallèle améliorant les performances de l'application. Chacun de ces threads possède son propre état de processeur et sa propre pile, mais ils partagent l'espace d'adressage du processus et de l'environnement.
• Les threads peuvent partager des données communes et n'ont donc pas besoin d'utiliser communication interprocessus . Comme les processus, les threads ont également des états comme prêt, en cours d'exécution, bloqué, etc.
• La priorité peut être attribuée aux threads tout comme au processus, et le thread ayant la priorité la plus élevée est planifié en premier.
• Chaque fil a le sien Bloc de contrôle de fil (TCB) . Comme pour le processus, un changement de contexte se produit pour le thread et le contenu du registre est enregistré dans (TCB). Comme les threads partagent le même espace d’adressage et les mêmes ressources, la synchronisation est également requise pour les différentes activités du thread.

Composants des threads

Ce sont les composants de base du système d’exploitation.

• Espace de pile
• Ensemble de registres
• Compteur de programme

Types de threads dans le système d'exploitation

Les fils sont de deux types. Ceux-ci sont décrits ci-dessous.

• Sujet de discussion au niveau utilisateur
• Fil de discussion au niveau du noyau

monde débile

Sujets

1. Fils de discussion au niveau utilisateur

Le thread de niveau utilisateur est un type de thread qui n’est pas créé à l’aide d’appels système. Le noyau n'a aucun travail dans la gestion des threads au niveau utilisateur. Les threads au niveau de l'utilisateur peuvent être facilement implémentés par l'utilisateur. Dans le cas où les threads au niveau de l'utilisateur sont des processus autonomes, les threads au niveau du noyau les gèrent. Examinons les avantages et les inconvénients du fil de discussion au niveau de l'utilisateur.

Avantages des threads au niveau utilisateur

• La mise en œuvre du thread au niveau de l’utilisateur est plus facile que celle du thread au niveau du noyau.
• Changement de contexte Le temps est moindre dans le fil de discussion au niveau utilisateur.
• Le thread au niveau de l’utilisateur est plus efficace que le thread au niveau du noyau.
• En raison de la présence uniquement du compteur de programme, de l'ensemble de registres et de l'espace de pile, sa représentation est simple.

Inconvénients des threads au niveau utilisateur

• Il y a un manque de coordination entre Thread et Kernel.
• En cas de défaut de page, l'ensemble du processus peut être bloqué.

2. Threads au niveau du noyau

UN Thread au niveau du noyau est un type de thread qui permet de reconnaître facilement le système d'exploitation. Kernel Level Threads possède sa propre table de threads où il assure le suivi du système. Le noyau du système d’exploitation aide à gérer les threads. Les threads du noyau ont en quelque sorte un temps de changement de contexte plus long. Le noyau aide à la gestion des threads.

Avantages des threads au niveau du noyau

• Il contient des informations à jour sur tous les fils de discussion.
• Les applications qui bloquent la fréquence doivent être gérées par les threads au niveau du noyau.
• Chaque fois qu'un processus nécessite plus de temps, le thread au niveau du noyau lui en accorde plus.

Inconvénients des threads au niveau du noyau

• Le thread au niveau du noyau est plus lent que le thread au niveau de l'utilisateur.
• La mise en œuvre de ce type de thread est un peu plus complexe qu'un thread au niveau utilisateur.

Pour en savoir plus, reportez-vous au Différence entre le thread au niveau de l'utilisateur et le thread au niveau du noyau .

Différence entre processus et thread

La principale différence est que les threads d'un même processus s'exécutent dans un espace mémoire partagé, tandis que les processus s'exécutent dans des espaces mémoire séparés. Les threads ne sont pas indépendants les uns des autres comme le sont les processus et, par conséquent, les threads partagent avec d'autres threads leur section de code, leur section de données et les ressources du système d'exploitation (comme les fichiers ouverts et les signaux). Mais, comme un processus, un fil a son propre compteur de programme (PC) , l'ensemble de registres et l'espace de pile.

shweta tiwari

Pour en savoir plus, reportez-vous à Différence entre processus et thread .

Qu’est-ce que le multithreading ?

Un thread est également connu sous le nom de processus léger. L'idée est d'atteindre le parallélisme en divisant un processus en plusieurs threads. Par exemple, dans un navigateur , plusieurs onglets peuvent être des fils de discussion différents. MS Word utilise plusieurs threads : un thread pour formater le texte, un autre thread pour traiter les entrées, etc. D'autres avantages du multithreading sont discutés ci-dessous.

Le multithreading est une technique utilisée dans les systèmes d'exploitation pour améliorer les performances et la réactivité des systèmes informatiques. Le multithreading permet à plusieurs threads (c'est-à-dire des processus légers) de partager les mêmes ressources d'un seul processus, comme le CPU, mémoire , et Périphériques d'E/S .

Processus monothread ou multithread

Avantages de Thread dans le système d'exploitation

• Réactivité : Si le processus est divisé en plusieurs threads, si un thread termine son exécution, sa sortie peut être immédiatement renvoyée.
• Changement de contexte plus rapide : Le temps de changement de contexte entre les threads est inférieur à celui du changement de contexte de processus. Le changement de contexte de processus nécessite plus de temps système de la part du processeur.
• Utilisation efficace du système multiprocesseur : Si nous avons plusieurs threads dans un seul processus, nous pouvons alors planifier plusieurs threads sur plusieurs processeurs. Cela rendra l’exécution du processus plus rapide.
• Partage de ressources : Les ressources telles que le code, les données et les fichiers peuvent être partagées entre tous les threads d'un processus. Remarque : Les piles et les registres ne peuvent pas être partagés entre les threads. Chaque thread a sa propre pile et ses propres registres.
• Communication : La communication entre plusieurs threads est plus facile, car les threads partagent un espace d'adressage commun. tandis que dans le processus, nous devons suivre certaines techniques de communication spécifiques pour la communication entre les deux processus.
• Débit amélioré du système : Si un processus est divisé en plusieurs threads et que chaque fonction de thread est considérée comme une tâche, le nombre de tâches terminées par unité de temps augmente, augmentant ainsi le débit du système.

Foire aux questions sur les discussions dans le système d'exploitation - FAQ

Qu’est-ce que l’état du thread dans le système d’exploitation ?

Il existe quatre états différents d'un thread.

• nouveau
• exécutable
• bloqué
• terminé

Pourquoi le fil est meilleur que le processus ?

Les threads nécessitent moins de ressources tandis que les processus nécessitent plus de ressources. c'est pourquoi le fil est meilleur que le processus.

Pourquoi le multithread est-il plus rapide ?

Alors que le processeur du système informatique n’exécute qu’une seule instruction à la fois lorsque le multithreading est utilisé, divers threads de plusieurs applications sont exécutés si rapidement qu’il semble que les programmes s’exécutent simultanément.

commandes Linux qui