Système d’exploitation - Gestion de thread (POSIX Thread) PDF

Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Système d’exploitation Module: S1 - IRISI et SIT Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI [email protected]...

Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Système d’exploitation Module: S1 - IRISI et SIT Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI [email protected] FST Marrakech Université Cadi Ayyad Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 1/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Gestion de thread Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 2/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Processus : rappel Unité de calcul I dont les caractéristiques sont stockées dans un PCB I possédant un espace mémoire propre Nécessite des mécanismes de communications complexes (mis en place par le SE) Commutation de contexte coûteuse Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 3/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Notion de thread Définition Thread ("processus léger") : unité d’exécution rattachée à un processus (interne à un processus), chargée d’exécuter une partie du processus. Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 4/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Notion de thread Un thread possède une série d’informations propres à lui I un identifiant I un compteur d’instructions I un ensemble de registres I une pile Un thread partage avec les threads du même processus I La zone de code I La zone de données I Les ressources du système d’exploitation (fichiers ouverts et signaux) Mécanisme simple de passage entre threads Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 5/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Processus mono- et multi-threads Processus mono-thread Un processus mono-thread est un programme qui s’exécute selon un chemin unique (Compteur Ordinal ). On dit qu’il a un flot de contrôle unique (un seul thread). Processus multi-thread De nombreux systèmes d’exploitation modernes offrent la possibilité d’associer à un même processus plusieurs chemins d’exécution. On parle du multi-thread qui permet d’exécuter simultanément des parties d’un même processus. Chaque partie correspond à un chemin d’exécution du processus. Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 6/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Processus mono- et multi-threads Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 7/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Processus multi-thread Exemple d’utilisation de processus multi-thread : Distinction travail avant-plan/arrière-plan, asynchrone I Éditeur de texte avec sauvegarde régulière Vitesse d’exécution I Traiter un lot de données, lire le suivant Structure modulaire de programme I Découpe d’un programme en fonctionnalités Fonction à exécuter plusieurs fois en parallèle I Serveur web par exemple Peut exploiter les CPU multi-cœurs I Calcul intensif, un thread d’exécution par cœur Les threads évitent de devoir créer un nouveau processus I Effectuer la même tâche peut se faire avec un thread Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 8/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Avantages du multi-threading Parmi les avantages du multi-threading : Augmentation de la réponse (Réactivité) I Le processus peut continuer à s’exécuter même si certaines de ses threads sont bloquées Partage des ressources du processus I Les différents threads sont dans l’espace d’adressage du processus, ce qui permet de faciliter la coopération, et donc améliorer la performance Économie d’espace mémoire et de temps I Il faut moins de temps pour créer et terminer un thread et pour commuter entre deux threads d’un même processus I Ex. sous Solaris, la création d’un processus est 30 fois plus lente que celle d’un thread Montée en charge sur des architectures multi-processeurs I Les threads peuvent être exécutés sur différents processeurs Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 9/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Possibles combinaisons "Processus - threads" Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 10/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Bloc de contrôle de thread : TCB Comme le PCB, le TCB contient des informations nécessaire à : L’exécution du thread appelé le contexte d’un thread. Ce contexte permet de reprendre l’exécution d’un thread qui a été interrompu. Informations nécessaires à la gestion du thread. Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 11/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) TCB : Contexte du thread Le processus est vu comme étant un ensemble de ressources que ses threads partagent : I Code exécutable I Segment de données I Segment de fichiers I Segment de périphériques I etc. Chaque thread a cependant, en plus des ressources communes : I sa propre zone de données (variables locales) I sa propre pile d’exécution I ses propres registres I et son propre compteur ordinal Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 12/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) TCB : Informations de gestion Le TCB contient des informations du thread permettant l’identification et la gestion du thread. On peut trouver: I Identificateur du thread (TID) I Priorité I Etat du thread I Quantum restant à consommer I Pointeurs sur TCB des threads parents (père, fils,...) I Informations sur l’état des Entrées/Sorties I etc. Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 13/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Table des threads Lorsqu’un processus est créé, un seul thread (qui exécute le programme principal, habituellement la fonction main) est associé au processus. Ce thread (appelé le thread principal) peut en créer d’autres threads (appelés threads secondaires). L’ensemble de tous les threads créés est enregistré dans une table appelé «table des threads». Chaque entrée de cette table contient une structure de données particulière appelé bloc de contrôle de thread (TCB : Threads Control Bloc) Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 14/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) États d’un thread Comme le processus, le thread peut passer par plusieurs états (Nouveau (NEW), Prêt (READY), En exécution, Élu ou Actif (RUNNING), En attente ou Bloqué (WAITING), Terminé (TERMINATED)): I Les threads Prêts attendent dans le processus I Le thread Actif est choisit selon une politique de scheduling. Il l’exécute quand le processus est actif Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 15/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Types de thread Le support pour les threads peut être fourni à deux niveaux : Thread niveau utilisateur (ULT) I Gestion intégralement faite par l’application Thread niveau noyau (KLT) I Le noyau est multi-threads, ils sont gérés par l’OS Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 16/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Thread utilisateur Les threads utilisateur sont implantés dans une bibliothèque logicielle (niveau utilisateur ) qui fournit un support pour les gérer. I Ex. Les threads Java sont gérés par la machine virtuelle Java (JVM). Les threads utilisateur ne sont pas gérés par le noyau; Le noyau gère les processus (table des processus) et ne se préoccupe pas de l’existence des threads I Lorsque le noyau alloue le processeur à un processus, le temps d’allocation du processeur est réparti entre les différents threads du processus (cette répartition n’est pas gérée par le noyau). Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 17/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Thread utilisateur Avantages I Les threads utilisateur sont généralement créés, et gérés rapidement. I Ordonnancement géré par l’application : flexibilité. I Ils facilitent la portabilité (Indépendants de système d’exploitation). Inconvénients I À tout instant, au plus un thread par processus est en cours d’exécution. Cette implémentation n’est pas intéressante pour des systèmes multiprocesseurs. I Si un thread d’un processus se bloque, tout le processus est bloqué. Pour pallier cet inconvénient, certaines librairies transforment les appels système bloquants en appels système non bloquants. Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 18/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Thread noyau Les threads noyau sont directement supportés par le système d’exploitation qui se charge de leur gestion. I Ex. Linux ne fait pas de distinction entre les processus et les threads qui sont communément appelés tâches. Ordonnacement directement géré par le noyau. I Il est donc nécessaire de disposer d’une table des threads pour mémoriser les contextes d’exécution et les informations de chaque thread. Affectation du CPU fait sur base des threads. I Un temps CPU est alloué à chaque thread Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 19/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Thread noyau Avantages I Si un thread d’un processus est bloqué, un autre thread du processus peut être élu par le noyau. I Un processus peut ajuster les niveaux de priorité de ses threads. Par exemple, un processus peut améliorer son interactivité en assignant : une forte priorité à un thread qui traite les requêtes des utilisateurs et une plus faible priorité aux autres. I Différents threads peuvent être répartis sur plusieurs cœurs, Cette implémentation est plus intéressante pour les systèmes multiprocesseurs. Inconvénients I Performance (gestion plus coûteuse) I Le changement de contexte nécessite de passer par le noyau I Les programmes utilisant les threads noyau sont moins portables que ceux qui utilisent des threads utilisateur. Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 20/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Modèle de multi-threading L’implémentation des liens entre les threads utilisateurs et les threads noyaux varie considérablement d’une plateforme à une autre. On distingue trois modèles de multi-threading : Plusieurs-vers-un : plusieurs threads utilisateur vers un thread noyau Un-vers-un : un thread utilisateur vers un thread noyau Plusieurs-vers-plusieurs : plusieurs threads utilisateur vers plusieurs threads noyau Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 21/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Modèle de multi-threading : Plusieurs-vers-un Plusieurs threads utilisateurs liés au seul thread noyau La gestion des threads se fait au niveau utilisateur I L’application bloque si un seul thread bloque I Pas d’exécution parallèle sur multi-cœur (un seul thread à la fois peut accéder au noyau) Exemples : I Solaris Green Threads I GNU Portable Threads Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 22/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Modèle de multi-threading : Un-vers-un Chaque thread utilisateur est lié à un thread noyau La gestion des threads est faite par le noyau I Créer un thread devient couteux car il faut un thread noyau I Limitation du nombre de threads comme sur Linux et Windows Exemples : I Windows NT/2000/XP I OS/2 I Linux I Solaris 9 et suivants Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 23/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Modèle de multi-threading : Plusieurs-vers-plusieurs Multiplexage des threads utilisateurs sur les threads noyaux I Un ensemble de threads d’un même processus peut être associés à un ensemble de threads noyau Combinent les avantages des deux approches: I Existence de threads noyau (qui sont gérés par le noyau) I Et des threads utilisateur sont multiplexées dessus Permet une meilleure concurrence I Plusieurs threads en même temps, moins de blocage Exemples : I Solaris avant version 9 I Windows NT/2000 (avec ThreadFiber ) Inconvénient : mise en œuvre plus complexe Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 24/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Modèle à deux niveaux : Threads hybrides Combinaison du plusieurs-vers-plusieurs et un-vers-un I Ex. IRIX, HP-UX, Tru64 UNIX, Solaris 8 et avant Exemples : Threads Solaris Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 25/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Librairie de thread Une librairie de thread fournit une API pour la création et la gestion de threads Deux approches d’implémentation I Intégralement dans l’espace utilisateur, sans support kernel Utilisation par invocation de fonctions I Librairie dans l’espace noyau Utilisation par appels systèmes Trois librairies courantes principales I POSIX Pthreads I Windows I Java Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 26/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Pthread (POSIX Thread) Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 27/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Introduction De nombreux systèmes d’exploitation permettent aujourd’hui la programmation multi-threads. La bibliothèque Pthread (POSIX thread), conforme à la norme IEEE POSIX4.a, s’est imposée. Elle fournit des primitives pour gérer les threads. Ces primitives sont similaires à celles fournies par diverses autres bibliothèques (Solaris, Windows) ou langages (Java). Les pthreads sont indépendants de leur implémentation (threads utilisateur, noyau et hybride) Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 28/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) La norme POSIX La norme POSIX est l’acronyme Portable Operating System Interface for uniX ou interface portable pour les systèmes d’exploitation. Elle a initialement été mise en place pour les systèmes de type UNIX mais d’autres systèmes d’exploitation comme Linux, macOS, Solaris et Windows sont aujourd’hui conformes à POSIX. Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 29/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) La norme POSIX La norme POSIX définit une interface de programmation standard en langage C (API) pour les threads I Un ensemble de structure de données et de fonctions mise à disposition par le système d’exploitation Cette norme a été développée par l’IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineering ) et standardisée par l’ANSI (American National Standards Institute) et l’ISO (International Standards Organisation). Le but de POSIX est d’obtenir la portabilité des logiciels au niveau de leur code source. Un programme qui est destiné à un système d’exploitation qui respecte POSIX doit pouvoir être adapté à moindre frais sous n’importe quel autre système POSIX. En théorie, le portage d’une application d’un système POSIX vers un autre doit se résumer à une compilation des sources du programme. Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 30/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Les sous-standards POSIX Le standard POSIX est divisé en plusieurs sous-standards : POSIX.1 (IEEE Std 1003.1-1990), Interface de base d’accès au système : I gestion des processus (fork, exec, kill...) I fichiers et terminaux (open, fopen , fgetc, dup, fcntl, mkdir...) I information runtime (getpid, cuerid, uname...) I signaux de base (signal, raise, sigaction... ) I gestion mémoire (malloc, memcpy, free...) I gestion du temps (time, clock...) I exécution (setjmp, longjmp...) I communication (pipe, mkfifo, setbuf stream,...) Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 31/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Les sous-standards POSIX Le standard POSIX est divisé en plusieurs sous-standards : POSIX.4 (IEEE Std 1003.1b-1993), extension pour le temps réel : I l’ordonnancement I les signaux en temps réel I les horloges et les timers I les sémaphores I le passage de messages I la mémoire partagée I les entrées-sorties synchrones et asynchrones I les outils de verrouillage de la mémoire Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 32/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Les sous-standards POSIX Le standard POSIX est divisé en plusieurs sous-standards : POSIX.4a (IEEE Std 1003.1c-1995), extension sur les threads : I la création, le contrôle et la suppression des threads I l’ordonnancement des threads I la synchronisation des threads I l’interception des signaux (Signal Handling) POSIX.4b (IEEE Std 1003.1d-1995), plus d’extension sur le temps réel : I Gestion des interruptions; Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 33/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Les bases de Pthread Un programme C utilisant la bibliothèque pthread doit disposer de l’entête suivant : include Les variables pthread sont des objets de type: I pthread_t : identifiant d’un thread I pthread_attr_t : attribut d’un thread I pthread_mutex_t : mutex (exclusion mutuelle) I pthread_mutexattr_t : attribut d’un mutex I pthread_cond_t : variable de condition I pthread_condattr_t : attribut d’une variable de condition I pthread_key_t : clé pour accès à une donnée globale réservée I pthread_once_t : initialisation unique Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 34/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Les bases de Pthread Une fonction pthread renvoie 0 en cas de succès et valeur différente de NULL en cas d’échec. En général, le nom de la fonction dépend du type de l’objet auquel elle s’applique. I Enlever le _t du type de l’objet I Ajouter un suffixe précisant le rôle de la fonction. Exemple: I _init : initialiser un objet. I _destroy: détruire un objet. I _create : créer un objet. I _getattr : obtenir l’attribut attr des attributs d’un objet. I _setattr : modifier l’attribut attr des attributs d’un objet. Exemples : I pthread_create : crée un thread (objet pthread_t) I pthread_mutex_init : initialise un objet du type mutex Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 35/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Gestion des threads : Définition Un pthread : est identifié par un identificateur unique TID (Thread Identifier). exécute une fonction passée en paramètre lors de sa création. possède des attributs. peut se terminer (pthread_exit) ou être annulé par un autre thread (pthread_cancel). peut attendre la fin d’un autre thread (pthread_join) Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 36/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Gestion des threads : Attributs Les attributs d’un thread indiquent ses différentes propriétés: I son type (noyau ou utilisateur), I sa stratégie d’ordonnancement, I sa priorité, I tâche joignable/détachable, I la taille de la pile, I etc. Ils sont passés au moment de la création de thread: I Paramètre du type pthread_attr_t Ils peuvent être initialisés avec les valeurs par défaut : int pthread_attr_init (pthread_attr_t *attrib) ; Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 37/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Gestion des threads : Attributs Chaque attribut possède un nom utilisé pour construire les noms de deux types fonctions : I pthread_attr_getnom (pthread_attr_t *attr,...): Extraire la valeur de l’attribut nom de la variable attr I pthread_attr_setnom (pthread_attr_t *attr,...) : Modifier la valeur de l’attribut nom de la variable attr Noms des attributs sont: I scope (int): thread natif (noyau) ou pas I stackaddr (void *): adresse de la pile I stacksize (size_t): taille de la pile I detachstate (int): thread joignable ou détaché I schedpolicy (int): type d’ordonnancement I schedparam (sched_param *): paramètres pour l’ordonnanceur I inheritsched (int): ordonnancement hérité ou pas. Exemple: Obtenir/modifier la taille de la pile d’un thread I int pthread_attr_getstacksize (const pthread_attr_t *attributs, size_t *taille); I int pthread_attr_setstacksize (const pthread_attr_t *attributs, size_t taille); Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 38/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Gestion des threads : Création La création d’un thread est réalisée avec la fonction suivante : int pthread_create(pthread_t *thd_id, pthread_attr_t *attr, void* (*start_routine)(void*), void *arg); I thd_id : pointeur de type pthread_t contenant l’identificateur du thread créé I attr : si NULL, le thread est crée par les attributs par défaut I start_routine : le nom de la fonction C qui sera exécutée par le thread créé I arg : pointeur correspond aux variables passées en paramètre à la fonction start_routine. Il vaut NULL si aucun paramètre n’est passé à la fonction Comme valeur de retour, la fonction pthread_create renvoie 0 si tout s’est bien passé et un nombre négatif sinon. Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 39/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Gestion des threads : Création Thread principal versus Threads annexes La création d’un processus donne lieu à la création du thread principal (thread main). I Un retour à la fonction main entraîne la terminaison du processus et par conséquent la terminaison de tous ses threads. Un thread créé par la primitive pthread_create dans la fonction main est appelée un thread annexe. I Un retour de la fonction correspondante au thread annexe ou un appel à la fonction pthread_exit entraînent la terminaison du thread annexe aucun effet sur l’existence du processus ou des autres threads. I L’appel à exit par un thread annexe provoque la terminaison du processus et de tous les autres threads. Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 40/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Gestion des threads : Création Thread principal versus Threads annexes Logigramme Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 41/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Gestion des threads : Création Exemple 1 # include < stdio.h > # include < pthread.h > void * fct ( void * arg ) { printf ( " Je suis le thread % lu \ n " , pthread_self () ) ; printf ( " J ai recu l ’ argument % s \ n " , ( char *) arg ) ; } int main () { pthread_t thd ; printf ( " Le processus % d lance un thread \ n " , getpid () ) ; if ( p thread_create (& thd , NULL , fct , " BONJOUR " ) ) perror ( " pthread_create \ n " ) ; else pthread_join ( thd , NULL ) ; return 0; } Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 42/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Gestion des threads : TID Obtention de l’identificateur du thread courant (TID) : pthread_t pthread_self (void); Comparaison entre deux identificateurs de threads pthread_t pthread_equal(pthread_t t1, pthread_t t2); I Test d’égalité : renvoie une valeur non nulle si t1 et t2 identifient le même thread. Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 43/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Gestion des threads : Terminaison La terminaison d’un thread est réalisée avec la fonction suivante : void pthread_exit(void *status); I statut sert à récupérer la valeur de retour et l’état de terminaison. I Elle est accessible aux autres threads du même processus par l’intermédiaire de la fonction pthread_join. Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 44/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Gestion des threads : Terminaison Attendre la fin d’un thread Lorsqu’un thread crée un autre thread, s’il ne lui est pas explicitement indiqué d’attendre la fin d’exécution du thread fils, alors à sa terminaison il forcera l’arrêt du thread fils. Pour éviter cela, on utilise la fonction pthread_join: void pthread_join(pthread_t thd_id, void**statut) I thd_id : représente l’identificateur du thread que le thread créateur doit attendre. I statut sert à récupérer la valeur de retour et l’état de terminaison. Il vaut NULL si le thread ne renvoie aucune valeur. I Le thread thd_id doit appartenir au même processus que le thread appelant. I Si le thread thd_id n’est pas encore terminée, le thread appelant sera bloqué jusqu’à ce que le thread thd_id se termine. I Si le thread thd_id est déjà terminée, le thread appelant n’est pas bloquée. I Le thread thd_id doit être joignable. I Un seul thread réussit l’appel. I Les ressources de thread sont alors libérées. Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 45/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Gestion des threads : Terminaison Attendre la fin d’un thread Exemple 2 : Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 46/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Gestion des threads : Terminaison Attendre la fin d’un thread Exemple 2 int main () { int i ; pthread_t thA , thB ; printf ( " Creation du thread A \ n " ) ; pthr ead_create (& thA , NULL , threadA , NULL ) ; printf ( " Creation du thread B \ n " ) ; pthr ead_create (& thB , NULL , threadB , NULL ) ; usleep (1000000) ; // attendre que les threads aient termine printf ( " Le thread principal attend que les autres se terminent \ n " ) ; pthread_join ( thA , NULL ) ; pthread_join ( thB , NULL ) ; exit (0) ; } Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 47/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Gestion des threads : Terminaison Attendre la fin d’un thread Exemple 2 (Cont...) void * threadC ( void * inutilise ) void afficher ( int n , char { lettre ) afficher (150 , ’C ’ ) ; { printf ( " \ n Fin du thread C \ n " ) ; int j ; pthread_exit ( NULL ) ; for ( j =1; j < n ; j ++) } { usleep (1000000) ; void * threadB ( void * inutilise ) printf ( " % c " , lettre ) ; { } pthread_t thC ; } printf ( " Creation du thread C \ n " ) ; pth read_c reate (& thC , NULL , threadC , NULL ) ; void * threadA ( void * inutilise ) afficher (100 , ’B ’ ) ; { printf ( " \ n Le thread B attend la fin du afficher (100 , ’A ’ ) ; thread C \ n " ) ; printf ( " \ n Fin du thread pthread_join ( thC , NULL ) ; A\n"); printf ( " \ n Fin du thread B \ n " ) ; pthread_exit ( NULL ) ; pthread_exit ( NULL ) ; } } Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 48/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Gestion des threads : Terminaison Attendre la fin d’un thread Exemple 2 : Résultats d’exécution Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 49/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Gestion des threads : Terminaison Forcer la non-attente d’un thread Il peut arriver que dans une application multitâche, on n’ait pas besoin que le processus (le thread principal) attende la fin d’exécution d’un thread annexe avant de se terminer. Pour cela, on force le thread annexe à être détaché de son processus. I Lors de la création : pthread_attr_t attr ; p t hre ad_ att r_ ini t (& attr ) ; p t h r e a d _ a t t r _ s e t d e t a c h s t a t e (& attr , P T H R E A D _ C R E A T E _ D E T A C H E D ) ; pthread_create ( tid , & attr , func , NULL ) ; I Par appel à la fonction : int pthread_detach ( pthread_t thd_id ) ; Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 50/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Gestion des threads : Terminaison Thread joignable vs. détaché Thread Joignable Détaché Valeur de l’attribut PTHREAD_CREATE_JOINABLE PTHREAD_CREATE_DETACHED detachstate (int) (par défaut) les valeurs de son identité et de retour sont conservées Lorsque le thread jusqu’à ce qu’un autre thread Aucun autre thread ne peut se termine (suite à un en prenne connaissance les récupérer et les ressources appel pthread_exit) (appel à pthread_join). sont libérées. Les ressources sont ensuite libérées. Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 51/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Gestion des threads : Annulation L’annulation d’un thread est réalisée avec la fonction suivante : int pthread_cancel(pthread_t thd_id); I Demande au thread thd_id de se terminer, pas forcément pris en compte immédiatement). Cette requête n’est prise en compte par thd_id que lorsque ce dernier arrive sur une primitive bloquante (pause, pthread_cond_wait,...), ou explicitement via l’appel à pthread_testcancel : void pthread_testcancel(void); I Le thread courant teste s’il a reçu une demande d’annulation I Le thread se termine à ce point si le test est positif I Le retour du thread vaut PTHREAD_CANCELED Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 52/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Gestion des threads : Annulation Changer l‘état d’annulation d’un thread int pthread_setcancelstate(int state, int * oldState); Cette fonction change l‘état d’annulation du thread courant à state I PTHREAD_CANCEL_ENABLE: annulations autorisées (par défaut) I PTHREAD_CANCEL_DISABLE: annulations ignorées Indique l’ancien état si oldState est non nul Retour : 0 si ok, non nul si erreur Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 53/54  Gestion de thread Pthread (POSIX Thread) Gestion des threads : Annulation Change le type d’annulation d’un thread int pthread_setcanceltype(int type,int * oldType); Cette fonction change le type d’annulation du thread courant à type I PTHREAD_CANCEL_DEFERRED : annulation prise en compte aux points d’annulation (par défaut) I PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS : annulation prise en compte immédiatement (dangereux !) Indique l’ancien type si oldType est non nul Retour : 0 si ok, non nul si erreur Pr. Abdessamad EL BOUSHAKI (FST Marrakech) Système d’exploitation 54/54