Про системные потоки в Linux⁠⁠

Системные потоки - это способ параллельного выполнения программ, которые совместно используют адресное пространство и открытые файлы. Системные потоки в Linux реализованы с помощью механизма системных вызовов, которые позволяют программам обращаться к ядру Linux для выполнения различных операций. Системные вызовы можно просмотреть с помощью утилиты strace, которая отслеживает и выводит информацию о системных вызовах и сигналах.

Один из стандартов для работы с системными потоками в Linux - это POSIX Threads (Pthreads), который определяет набор функций и типов данных для создания, управления и синхронизации потоков. Pthreads поддерживается большинством современных компиляторов C и C++ в Linux. Для использования Pthreads необходимо подключить заголовочный файл <pthread.h> и добавить флаг -lpthread при компиляции.

Для мониторинга системных потоков в Linux можно использовать различные инструменты, такие как top, htop, ps, pstree и другие. Эти инструменты позволяют просматривать информацию о процессах и потоках, такую как идентификаторы, приоритеты, состояния, использование ресурсов и т.д.

Несколько интересных фактов:

• Системные потоки в Linux не отличаются от процессов с точки зрения ядра. Они имеют одинаковую структуру данных task_struct, которая хранит всю информацию о потоке или процессе. Разница между потоками и процессами заключается в том, что потоки совместно используют некоторые ресурсы, такие как адресное пространство, файловые дескрипторы и сигналы.

• Системные потоки в Linux поддерживают модель N:1, 1:1 и M:N2. Это означает, что можно создавать многоуровневые потоки, которые сочетают в себе преимущества пользовательских и ядерных потоков. Модель N:1 означает, что несколько пользовательских потоков могут быть отображены на один ядерный поток. Модель 1:1 означает, что каждый пользовательский поток соответствует одному ядерному потоку. Модель M:N означает, что M пользовательских потоков могут быть отображены на N ядерных потоков.

• Системные потоки в Linux могут иметь разные приоритеты и политики планирования. Приоритет - это число от 1 до 99, которое определяет, как часто поток должен получать процессорное время. Политика планирования - это алгоритм, который определяет, какой поток должен быть выбран для выполнения. Существуют три основные политики планирования для системных потоков в Linux: SCHED_OTHER, SCHED_FIFO и SCHED_RR. SCHED_OTHER - это стандартная политика для обычных процессов. SCHED_FIFO - это политика для реального времени, которая дает потоку высшего приоритета выполняться до тех пор, пока он не завершится или не заблокируется. SCHED_RR - это политика для реального времени, которая дает потоку высшего приоритета выполняться на определенный квант времени, а затем переключается на следующий поток с таким же приоритетом.

Интересные факты и фичи языков программирования у нас в канале, заходи :)