Threads

Threads (Linha ou Encadeamento de execução) é uma forma de um processo dividir a si mesmo em duas ou mais tarefas que podem ser executadas concorrencialmente.

O suporte à thread é fornecido pelo próprio sistema operacional, no caso da linha de execução ao nível do núcleo (em inglês: Kernel-Level Thread (KLT)), ou implementada através de uma biblioteca de uma determinada linguagem, no caso de uma User-Level Thread (ULT).

Uma thread permite, por exemplo, que o usuário de um programa utilize uma funcionalidade do ambiente enquanto outras linhas de execução realizam outros cálculos e operações.

Em hardwares equipados com uma única CPU, cada thread é processada de forma aparentemente simultânea, pois a mudança entre uma thread e outra é feita de forma tão rápida que para o utilizador, isso está acontecendo paralelamente.

Em hardwares com múltiplos CPUs ou multi-cores, as threads são realizadas realmente de forma simultânea.

Os sistemas que suportam uma única thread (em real execução) são chamados de monothread enquanto que os sistemas que suportam múltiplas threads são chamados de multithread.

Um exemplo simples seria um jogo, que pode ser modelado com linhas de execução diferentes, sendo uma para desenho de imagem e outra para áudio.

Neste caso, há um thread para tratar rotinas de desenho e outro thread para tratar áudio; No ponto de vista do usuário, a imagem é desenhada ao mesmo tempo em que o áudio é emitido pelos alto-falantes; Porém, para sistemas com uma única CPU, cada linha de execução é processada por vez.

Um dos benefícios do uso advém do fato do processo poder ser dividido em várias threads; quando uma thread está à espera de determinado dispositivo de entrada/saída ou qualquer outro recurso do sistema, o processo como um todo não fica parado, pois quando uma thread entra no estado de ‘bloqueio’, uma outra thread aguarda na fila de prontos para executar.

Uma thread pode:

» Criar outra da mesma forma que um processo, através do método thread-create, onde a thread retorna um ID como primeiro argumento (resultado da função de criação);

» Esperar outra thread se sincronizar, através do método join;

» Voluntariamente “desistir” da CPU por não precisar mais do processamento proposto pela própria ou por vontade do utilizador. Feito através do método thread-yield;

» Replicar-se sem a necessidade de duplicar todo o processo, economizando assim memória, processamento da CPU e aproveitando o contexto (variáveis, descritores, dispositivos de I/O).

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