21

C# Szálkezelés Tóth Zsolt Miskolci Egyetem

2013

Tóth Zsolt (Miskolci Egyetem)

C# Szálkezelés

2013

1 / 21

Tartalomjegyzék

1

Bevezetés

2

Szálkezelés

3

Konkurens Programozás


C# Szálkezelés

2013

2 / 21

Process

Futó program egy példánya Egy program többször is futhat → több process Ütemezés egysége Kontextus Tulajdonságai I I

Azonosító (pid) ˝ Eroforrás adatok F F F

CPU ido˝ Memória Nyitott adatfolyamok


C# Szálkezelés

2013

3 / 21

Thread

Végrehajtás szála Process kontextusban futnak

˝ Elonyök

Klasszikus process egy szálon fut.

Közös kontextus Kevesebb process

Egy process több szál

Nem kell IPC

Párhuzamosság

Alacsony menedzselési költség

Egyszer implementáció


C# Szálkezelés

2013

4 / 21

Párhuzamosítás

The whole is more than the sum of its parts. Használata GUI Korszeru˝ CPU

I

Teljesítmény ↑

I

Megjelenítés Feldolgozás

Nagy adatmennyiség

Feladat felbontása

I

Egyszeru˝ részfeladatok

I

Egy folyamat egy feladat

I

Menedzselési költség

I I

pl.: rendezés O(n2 ) Nagy n esetén lassú Részek rendezése Összefésülés

Párhuzamos feldolgozás


C# Szálkezelés

2013

5 / 21

Tartalomjegyzék

1

Bevezetés

2

Szálkezelés

3



C# Szálkezelés

2013

6 / 21

Thread

System.Threading

Muveletek ˝

Szál reprezentálása

Start

Szál kezelése Konstruktor

Abort

I I

ThreadStart ParameterizedThreadStart

I I

CurrentThread IsAlive ThreadState


Suspend Resutme

Properties I

Join

Sleep Interupt

C# Szálkezelés

2013

7 / 21

ThreadStart

public delegate void ThreadStart() System.Threading.ThreadStart Delegátum Függvényt azonosít Thread konstruktor paraméter Nagy rugalmasság Implementációt futtatja a Thread Nincs paraméter


C# Szálkezelés

2013

8 / 21

Thread

public delegate void ParameterizedThreadStart( Object obj) System.Threading.ParameterizedThreadStart Delegátum Függvényt azonosít Thread konstruktor paraméter ˝ Object paraméter → tetszoleges paraméter Castolás I I

as is


C# Szálkezelés

2013

9 / 21

Thread Állapot

StopRequested Meg fog állni

Enumeráció Bitek (egyszerre több állapot) Állapotok

Stopped A szál megállt SuspendRequested A szál fel lesz függesztve

Unstarted Thread.Start nem lett Suspended Felfüggesztett meghívva AbortRequested Thread.Abort Running A szál fut meg lett hívva Background Háttér szál Aborted A szál halott, WaitSleepJoin Blokkolt Stopped-re vált.


C# Szálkezelés

2013

10 / 21

Thread Állapot


C# Szálkezelés

2013

11 / 21

Kritikus Szakasz

Abort megszakítja a futást! ˝ ˝ Tetszoleges idopont Inkonzisztens állapot Kritikus szakasz I I

I

˝ Elotte konzisztens állapot Fontos kód, inkonzisztens állapot Utána konzisztens állapot


Thread. BeginCriticalRegion(); //Kritikus szakasz Thread. EndCriticalRegion();

C# Szálkezelés

2013

12 / 21

Thread Prioritás

Ütemezést befolyásolja OS figyelembe veheti (nem ˝ kötelezo) Szálanként különbözo˝ Magasabb prioritás → fontosabb szál


1

Highest

2

AboveNormal

3

Normal

4

BelowNormal

5

Lowest

C# Szálkezelés

2013

13 / 21

Tartalomjegyzék

1

Bevezetés

2

Szálkezelés

3



C# Szálkezelés

2013

14 / 21

˝ Osztott eroforrás kezelés

Közös kontextus ˝ Közös eroforrások Egyszerre hozzáférnek 7 Problémák Nem elemi muveletek ˝


Lost Update 1

x = 5;

2

t1: read(x);

3

t2: read(y);

4

t1: write(x+3);

5

t2: write(x-4);

C# Szálkezelés

2013

15 / 21

˝ Osztott eroforrás kezelés

Zárolás Elemi Csak egy szál férhet hozzá. Többi várakozik


lock(objektum) { //Zarolt resz, csak az adott szal kezelheti az objektumot }

C# Szálkezelés

2013

16 / 21

Producer–Consumer Probléma

Producer Klasszikus példa ˝ Szereplok I I I

˝ Idoközönként termel Eredményét a Storage–be rakja

Producer Consumer Storage

Storage ˝ Osztott eroforrás

˝ Vár, eloállítja a következo˝ terméket Consumer ˝ Idoközönként fogyaszt

˝ mind a Mind a termelok, fogyasztók elérik

˝ veszi ki Storage–bol Vár, feldolgozza a terméket


C# Szálkezelés

2013

17 / 21

Holtpont ˝ Több eroforrás

Felengedés a szakasz végén

Több szál

Lockolás sorrendje kötött

lock(A) { lock(B) { //muveletek } }

lock(B) { lock(A) { //muveletek } }

Kölcsönösen lock–olják a másiknak szükséges objektumot és egyik sem tud tovább lépni!


C# Szálkezelés

2013

18 / 21

Monitor

Osztály

Muveletek ˝

Statikus metódusok gyujteménye ˝

Enter TryEnter

Nem lehet példányosítani

Wait

Kontextus független

Pulse (Signal)

Thread safe

PulseAll

Objektumokhoz való szinkronizált hozzáférés


Exit

C# Szálkezelés

2013

19 / 21

Monitor Wait

Enter Object paraméter

Feloldja a zárolást

Zárolja az objektumot

Másik szál zárolásáig blokkolódik

Blokkolódik és vár

Várakozó sor

TryEnter bool visszatérési érték Holtpont elkerülés I I

blokkolódás mentes Timeout

Pulse Elengedi az objektumot Következo˝ szálat értesíti PulseAll

Exit

Összes várakozó szálat értesíti

Feloldja a zárolást


C# Szálkezelés

2013

20 / 21

Lock–olás finomítása

Csak 1 szál férhet hozzá Különbözo˝ muveletek ˝ I I

Írás Olvasás

Metódusok AcquireReaderLock

Különbözo˝ zárolások

AcquireWriterLock

Finomabb szabályozás

ReleaseReaderLock

Egy írhat

ReleaseWriterLock

Többen olvashatják

UpgradeToWriterLock

Ha írják nem lehet olvasni


C# Szálkezelés

2013

21 / 21

21

Recommend Documents