Archív Inet.sk Pôvodný autor: Tomáš Plch
19. 01. 2006 o 15:38 6891x

Threads, fibres (and spiders)

Týmto článkom by som rád začal seriál o vláknach a o programovaní pomocou vláken. Metodicky bude seriál rozdelený na teoretickú časť a na použitie v prostredí Windows a Linux. Kedže vlákna nie sú súčasťou špecifikácie C, prípadne C++, je prístup v oboch operačných systémoch rozdielny, i keď logika prístupu ostáva rovnaká.
Threads, fibres (and spiders)

V úvodnom článku si povieme čo to vlastne programovanie pomocou threadov (vláken) je a zavedieme si sadu všeobecných pojmov, s ktorými budeme pracovať. Predpokladám, že čitateľ má ako takú predstavu o tom ako to vo vnútri počítača vyzerá.

Program (Program) – je to spojenie algoritmov, dátových štruktúr a prostriedkov do jedného celku, ktorý je ako konečný produkt reprezentovaný postupnosťou inštrukcií, ktoré vykonáva processor.

Proces (Process) – je to inštancia programu – fyzická podoba v pamäti počítača. Má svoj pamäťový priestor (viruálne mapovaný), vykonávaný kód, ktorý sa dostáva na processor cez plánovanie Operačného Systému (OS). Procesu je priradený tzv. kontext. Ten obsahuje hodnoty rôznych registrov procesoru (napr. PC – program counter – adresa inštrukcie, ktorá sa má ako ďalšia spracovávať processorom, SP – stack pointer a ďalšie registre – záleží od processoru). Proces sa dnes chápe aj ako obálka zdrojov – pamäť, zariadenia, vlákna atď.

Jadro (Kernel) OS – je to proces ktorý je priamo zodpovedný za interakciu medzi hardvérom a ostatnými procesmi, je zodpovedný za periférie, zariadenia a ich obsluhu. Je rovnako zodpovedný za medziprocesovú komunikáciu a rozdeľovanie prostriedkov medzi procesy (prípadne vlákna). Problematika kernelov je natoľko rozsiahla, že by bolo treba minimálne ďalší seriál na to aby sa do nej dalo aspoň povrchne preniknúť.

Plánovač (Scheduler) – často proces OS, prípadne priamo súčasť kernelu (jadra) OS. Plánovanie v  moderných OS je preemptívne (žiaden proces si nemôže uzurpovať proces), pre procesy transparentné. Plánovanie musí byť priamo hardvérovo podporované processorom. Je realizované pomocou spracovávania generovaného prerušenia časovača.

Vlákno (Thread) – vlákno je entita, ktorá existuje v rámci jedného procesu ako podproces. Zdieľa svoj adresový priestor s inými vláknami vytvorenými v rámci daného procesu. Vlákna môžu byť rôzneho druhu. Poznáme kernelové vlákna, light weight vlákna a užívateľské (user) vlákna. Rozdiel medzi jednotlivými vláknami je v úrovni na ktorej bežia.

Kernel vlákna sú záležitosť jadra processoru a bežný užívateľský kód k nim nemá prístup. Bežia v pamäťovom priestore jadra OS. Light weight vlákna sú vlákna, bežia v rámci pamäťového priestoru jedného procesu (ktorý ich vytvoril) ale sú plánované operačným systémom. Užívateľské vlákna niesú videné jadrom OS a sú brané ako súčasť procesu ako celku (v NT jadrách OS Windows sú nazývam “Fibre“). V prípade užívateľských vláken si musí programátor sám napísať plánovanie vláken na úrovni procesu. Tento prístup sa volá User Managed vlákna. V opačnom prípade sa jedná o Kernel Managed vlákna.

Vlákna môžu mať priradené rôzne priority a existujú viaceré druhy vláken. Ale bližšiemu rozdeleniu sa budeme venovať až neskôr.

Blokovanie vlákna (thread blocked) – stav kedy je vykonávanie vlákna pozastavené. Beh vlákna môže byť znova obnovený po splnení určitých podmienok.

Spánok (Sleep) – každé vlákno môže prejsť do stavu, kedy spí – čiže nevykonáva žiadnu činnosť po určitú dobu, alebo pokiaľ vlákno nieje prebudené iným vláknom (WakeUp).

Uviaznutie (Deadlock) – je to situácia, kedy dôjde k zablokovaniu vláken čakajúcich sa takým spôsobom, že žiadne sa nemôže prebudiť. Jednoduchý príklad je keď proces A vlastní prostriedok X a čaká (je blokovaný) na prostriedku Y a proces B vlastní naopak prostriedok Y a čaká na prostriedok X. Takto obaja čakajú a budú čakať štastne až do rebootu.

Dosť bolo technickej terminológie. Ak som vás neznechutil nezaujímavou, ale podstatnou hatmalikou, môžme pokročiť k idei vláken.

Predstavte si situáciu, že navrhujete program a radi by ste boli, aby sa niektoré udalosti diali paralelne, alebo aspoň aby sa paralelne tvárili. Reálny paralelizmus na jednoprocesorových architektúrach je neuskutočniteľný (vždy sa načítava totiž len jedna inštrukcia do procesora, i v prípade použitia tzv. pipeline). Vlákna sú na processore striedané dostatočne rýchlo a na ľudské vnímanie to pôsobí paralelne.

Inou aplikáciou vláken je potreba programu, aby obsluhoval viacero udalostí súčasne. Predstavte si jednoduchý server, ktorý v hlavnom vlákne čaká na spojenia a pri obsluhe vytvára pre každé obsluhované spojenie nové vlákno, ktoré sa ďalej stará o obsluhu spojenia.

Dôležitým aspektom programovania multithredovo (viacvláknovo znie o dosť horšie), je programovať bez predpokladu dĺžky behu kusu kódu. Nevieme totiž kedy dôjde k preplánovaniu. Ďalšou dôležitou podstatou je schopnosť identifikovať miesta, kde by preplánovanie a prístup iného vlákna spôsobili vážne škody – kritické sekcie (vznikajú tzv. race conditions). O kritických sekciách si povieme v ďalších dieloch seriálu.


Predpokladaný počet článkov odhadujem na aspoň desať. Články by mohli vychádzať v týždňových intervaloch. Na tento seriál bude pravdepodobne voľne nadväzovať séria o sieťových prostriedkoch a ich použití.

A na záver ešte drobná informácia o používanom jazyku a prostredí. Budeme používať výhradne C++, prípadne C, všetky projekty budú vytvárané v prostredí Visual Studio 6, prípadne Visual Studio .NET.


nasledujúci článok =>


Novinky a inšpirácie

Z nášho blogu

Prečítajte si novinky, inšpirácie a dôležité informácie zo sveta webhostingu a technológií.

Novinky na Inet.sk (09 / 2026) Novinky
09. 09. 2026

Novinky na Inet.sk (09 / 2026)

Posledné mesiace sme v Inet.sk nevenovali len stabilite serverov, ale najmä počúvaniu vašich reálnych skúseností z každodennej praxe. Výs...

Čítať viac
Plánovaná údržba v datacentre (20.09.2026) Oznamy
07. 09. 2026

Plánovaná údržba v datacentre (20.09.2026)

Stabilita a nepretržitá dostupnosť vašich webov je pre nás kľúčová. Aby sme tento štandard nielen udržali, ale neustále zvyšovali, naši p...

Čítať viac
Aktualizujte ihneď svoj Wordpress - Kritická zraniteľnosť (CVE-2026-63030) Oznamy
31. 08. 2026

Aktualizujte ihneď svoj Wordpress - Kritická zraniteľnosť (CVE-2026-63030)

Bezpečnostný tím WordPressu vydal núdzovú bezpečnostnú záplatu pre kritickú chybu označenú ako CVE-2026-63030. Táto zraniteľnosť dosiahla...

Čítať viac

Podpora klientom

Máte ďalšie otázky?

Nezúfajte, pripravili sme pre Vás jednoduché odpovede na najdôležitejšie otázky, ktoré od našich klientov dostávame.

Zistiť viac

Naše výhody

Prečo si nás vybrať?

Našim klientom ponúkame až 30-dňovú záruku vrátenia peňazí.

Sme skutočný slovenský webhosting

Slovenská
firma

Nepatríme pod žiadnu nadnárodnú spoločnosť, sme malá rodinná firma.

Na nás sa môžete kedykoľvek spoľahnúť

Dlhoročné
skúsenosti

Na slovenskom trhu pôsobíme už viac ako 20 rokov, sme overená značka.

Maximálna bezpečnosť

Maximálna
bezpečnosť

Chránime Vás pred útokmi i SPAMom. U nás sú Vaše dáta v bezpečí.

Prozákaznícka podpora

Ochotná
podpora

Zakladáme si na individuálnom prístupe, preto Vám vždy radi pomôžeme.

Kvalita a dobrá cena

Výborný pomer
cena / výkon

Ponúkame kvalitné a stabilné služby za rozumnú cenu bez skrytých poplatkov.

U nás sa Vám nič nestratí

Pravidelné
zálohovanie

Vaše dáta zálohujeme každý deň, dostupné sú aj zálohy z pred niekoľkých mesiacov.

Svižný Admin Panel nájdete len u nás

Prehľadný
Admin Panel

Máme rýchly a prehľadný Admin Panel, ktorý zvládne používať naozaj každý.

Naši prví zákazníci sú stále s nami

Spokojní
zákazníci

Naši zákazníci sú ako naša rodina, preto nám verí už viac ako 1000 klientov.

Správa používateľov

Správa
používateľov

Spravujte svoje projekty bez akýchkoľvek obáv s kolegami alebo externými partnermi.

Máme zľavy pre verných klientov

Vernostné
zľavy

Verní klienti u nás automaticky získavajú 15 % zľavu na každú ďalšiu objednávku.

My Vás nebudeme obmedzovať

Bez
obmedzení

Neobmedzujeme počet databáz, e-mailov, ftp a ani prenos dát.

Hosting pre WordPress

WordPress
na 1 klik

Nainštalujte si obľúbené redakčné systémy rýchlo a jednoducho.

Referencie

Spokojní zákazníci

Pozrite sa, čo o nás povedali naši klienti. Neváhajte a pridajte sa k nám ešte dnes.

"Mal som možnosť vyskúšať rôzne webhostingy, ale nakoniec som sa rozhodol všetky moje stránky zveriť Inet.sk. Webhosting zvláda jednoduché, ale aj veľmi náročné stránky a magazíny. Podporuje najnovšie technológie a má veľmi prehľadnú a jednoduchú správu domén. Komunikácia s technickou podporou Inet.sk je vynikajúca a za mňa môžem túto firmu iba doporučiť."

Richard Horný
Final Vision, s. r. o.

"Mám u Inet.sk zaparkovanú jednu doménu a mám pocit, že tam zaparkujem aj všetky ostatné domény, ktoré mám, pretože po dlhoročných skúsenostiach s rôznymi inými firmami, mi Vaše služby vyhovujú zatiaľ najviac. Odporúčam kvôli dobrej konektivite a primeranej cene + rýchly support."

Ladislav Kéry
vypnutieimobilizera.sk

"Po rokoch skúšania dodávateľov na poli webhostingových služieb sme našli svojho spoľahlivého a stabilného partnera tu. Stabilita, ochota, znalosť, dobrá cena a rýchle vyriešenie prípadných problémov - to je pre nás Inet.sk."

Jaroslav Mráz
Allycom, s.r.o.

"Máme u Vás doménu a hosting. So službami sme nadmieru spokojní. Z Vašej strany máme pozitívne skúsenosti ako sú: rýchle jednanie, znalosť v problematike, ochota pomôcť, stabilita, zavádzanie noviniek, ak ich klient vyžaduje a dobrá cena. Za nás môžeme Inet.sk len odporučiť. Ďakujeme."

Mgr. Zuzana Valovičová
BL servis, s.r.o.

Auto 100
Bystricoviny
eCall Slovakia
Filip Jančík
Frost
Merkury Broker
Mi:Su Design
Mesto Nitra
Pro Clienta
Schneider Lekáreň
Vego Marketing
Mesto Zlaté Moravce

Všetky ceny sú uvádzané bez DPH
© 2006 - 2026, Inet.sk, s. r. o., Všetky práva vyhradené

Na našej stránke používame "cookies". Vďaka nim sledujeme návštevnosť, prispôsobujeme reklamu a používateľské nastavenia, čo zlepšuje Váš zážitok z našej stránky. Súhlasíte s ich spracovaním?
Vlastné nastavenia cookies