3. Caractéristiques d'un processus léger 5








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Les processus légers (Threads)
Table des matières


1.Introduction 3

1.1.Présentation 3

1.2.Règles typographiques 3

1.3.Marques 3

2.Historique 4

3.Caractéristiques d'un processus léger 5

4.Raisons d'utiliser les processus légers 8

5.Fonctionnalités des processus légers 10

5.1.Gestion des fils de contrôle 10

5.2.Synchronisation 12

5.2.1.Mutex 12

5.2.2.Variables conditions 12

5.2.3.Autres mécanismes 13

5.2.4.Problèmes 14

5.3.Données privées et piles 15

5.4.Communications par messages 16

5.5.Signaux 16

5.6.Annulation 16

6.Modèle de programmation 17

6.1.Modèle répartiteur/travailleurs ou maître/esclaves (Boss/Workers or Master/Slaves Model) 17

6.2.Modèle en groupe 18

6.3.Modèle en pipeline 19

7.Ordonnancement 21

7.1.Ordonnancement FIFO 21

7.2.Ordonnancement round-robin 21

7.3.Autres ordonnancements 22

7.4.Priorités et mutex 23

8.Processus légers et les systèmes d'exploitation 25

8.1.Niveau utilisateur 26

8.1.1.Avantages 26

8.1.2.Inconvénients 26

8.2.Niveau noyau 27

8.2.1.Avantages 27

8.2.2.Inconvénients 27

8.3.Niveau "hybride" 27

8.3.1.Avantages 28

8.3.2.Inconvénients 28

8.4.Exemples d'implantation des processus légers dans les systèmes d'exploitation 28

8.4.1.Les processus légers de SunOs (versions antérieures au système Solaris) 28

8.4.2.Les processus légers de Solaris 29

8.4.3.Les processus légers de POSIX 30

8.4.4.Les processus légers Microsoft 31

8.4.5.Les processus légers sous Mach 32

8.4.6.Les processus légers sous Amoeba 33

9.Les processus légers dans les supports d'exécution des langages 34

9.1.Cible de compilateurs 34

9.2.Support d'exécution pour les langages objets 35

9.3.Java 35

9.4.Les processus légers dans les applications 35

10.Processus légers et codes existants 37

11.Performances des processus légers 39

11.1.Performance constructeur : le système Sun Solaris 39

11.2.Comparaison entre processus légers POSIX et Java 40

12.Exemples de programmes 41

12.1.Première approche simple 41

12.2.Plusieurs processus légers 42

12.3.Multiplication de matrices 44

13.Conclusion 48

14.Annexe 1 : Les systèmes d'exploitation supportant les processus légers 49

15.Annexe 2 : Comparaison des processus légers POSIX, Solaris et Java 50

16.Annexe 3 : Les processus légers de Windows 95/98/NT (WIN 32 Threads) 53

17.Annexe 4 : Terminologie et sigles 54

18.Annexe 5 : Références documentaires 55

18.1.Documents de références 55

18.2.Sites Internet 56

19.Annexe 6 : A propos de ce document… 57

19.1.Sujet de probatoire 57



Liste des figures



1.Introduction

1.1.Présentation


Les processus légers1 ont été des sujets de recherche pendant plusieurs années. Au travers de ces recherches, plusieurs bibliothèques (ou librairies) de processus légers furent expérimentées.

Les systèmes d'exploitation de type Unix, aussi bien que Windows NT et même OS/2 fournissent des librairies de processus légers.

Les processus légers servent également de support d'exécution pour certains compilateurs. Le langage Java fournit en natif les fonctions de processus légers.

Les processus légers sont souvent utilisés en multiprogrammation. Le multithread a été introduit dans les systèmes afin de permettre la mise en œuvre du parallélisme à l'intérieur des processus lourds. La multiprogrammation, à l'aide de processus légers, fournit un parallélisme plus fin et permet de détailler l'exécution d'un processus lourd.

La multiprogrammation avec les processus lourds, ne contenant qu'un seul processus léger, nécessite des ressources plus importantes et des mécanismes coûteux en temps d'exécution.

En 1995, un standard d'interface pour l'utilisation des processus légers a vu le jour, ce standard est connu sous le nom de pthread (ou POSIX thread).

Le présent document est une étude des processus légers. Au travers de cette étude détaillée, la définition et les concepts seront abordés pour ensuite aboutir aux différentes utilisations des processus légers. Des exemples simples illustreront leurs utilisations et clôtureront cette étude.

L'objectif de ce document est de présenter ce qu'apporte l'utilisation des processus légers.
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