A hilo es un camino que se sigue durante la ejecución de un programa. La mayoría de los programas escritos hoy en día se ejecutan como un solo hilo. Digamos, por ejemplo, que un programa no es capaz de leer las pulsaciones de teclas mientras realiza dibujos. El programa no puede ejecutar estas tareas al mismo tiempo. Este problema se puede resolver mediante la multitarea de modo que se puedan ejecutar dos o más tareas simultáneamente. La multitarea es de dos tipos: basada en procesador y basada en subprocesos. La multitarea basada en el procesador es gestionada totalmente por el sistema operativo, sin embargo, el programador puede controlar la multitarea a través de subprocesos múltiples hasta cierto punto. El concepto de subprocesos múltiples necesita una comprensión adecuada de estos dos términos – un proceso y un hilo . Un proceso es un programa en ejecución. Un proceso se puede dividir en unidades independientes conocidas como subprocesos. Un hilo es como un pequeño proceso liviano dentro de un proceso. O podemos decir que una colección de hilos es lo que se conoce como proceso.
Aplicaciones – El roscado se utiliza ampliamente en casi todos los campos. Se ve más ampliamente en Internet hoy en día, donde utilizamos procesamiento de transacciones de todo tipo, como recargas, transferencias en línea, banca, etc. El subprocesamiento es un segmento que divide el código en partes pequeñas que son muy livianas y tienen menos carga para la CPU. memoria para que pueda resolverse fácilmente y alcanzar el objetivo en el campo deseado. El concepto de roscado está diseñado debido al problema de los cambios rápidos y regulares en la tecnología y al menor trabajo en diferentes áreas debido a la menor aplicación. Entonces, como dice la necesidad, es la generación de creación o innovación, por lo tanto, siguiendo este enfoque, la mente humana desarrolla el concepto de hilo para mejorar la capacidad de programación.
Ciclo de vida de un hilo
Hay varias etapas en el ciclo de vida de un hilo. A continuación se detallan las etapas por las que pasa un hilo a lo largo de su vida.
- Nuevo: El ciclo de vida de un hilo nacido (hilo nuevo) comienza en este estado. Permanece en este estado hasta que se inicia un programa.
- Ejecutable : un hilo se vuelve ejecutable después de iniciarse. Se considera que está ejecutando la tarea que se le ha encomendado.
- Espera : Mientras espera que otro subproceso realice una tarea, el subproceso que se está ejecutando actualmente pasa al estado de espera y luego regresa nuevamente después de recibir una señal del otro subproceso.
- Espera cronometrada: Un subproceso ejecutable entra en este estado durante un intervalo de tiempo específico y luego regresa cuando el intervalo de tiempo expira o ocurre el evento que el subproceso estaba esperando.
- Terminado (muerto) : Un hilo entra en este estado después de completar su tarea.
Tipos de ejecución en el sistema operativo.
Hay dos tipos de ejecución:
- Ejecución concurrente: Esto ocurre cuando un procesador logra cambiar recursos entre subprocesos en un proceso multiproceso en un solo procesador.
- Ejecución paralela: Esto ocurre cuando cada subproceso del proceso se ejecuta en un procesador independiente al mismo tiempo y en el mismo proceso multiproceso.
Desventajas del subproceso múltiple
El multiproceso es complejo y muchas veces difícil de manejar. Tiene algunos inconvenientes. Estos son:
- Si no utiliza los mecanismos de bloqueo correctamente, mientras investiga los problemas de acceso a los datos, existe la posibilidad de que surjan problemas como inconsistencia de los datos y bloqueos mutuos.
- Si muchos subprocesos intentan acceder a los mismos datos, existe la posibilidad de que surja una situación de inanición del subproceso. Los problemas de contención de recursos son otro problema que puede preocupar al usuario.
- Pueden ocurrir problemas de visualización si los subprocesos carecen de coordinación al mostrar datos.
Beneficios del subproceso múltiple:
- El subproceso múltiple puede mejorar el rendimiento y la eficiencia de un programa al utilizar los recursos de CPU disponibles de manera más efectiva. Al ejecutar varios subprocesos al mismo tiempo, se puede aprovechar el paralelismo y reducir el tiempo total de ejecución.
- El multiproceso puede mejorar la capacidad de respuesta en aplicaciones que implican la interacción del usuario. Al separar las tareas que consumen mucho tiempo del hilo principal, la interfaz de usuario puede seguir respondiendo y no congelarse ni dejar de responder.
- El multiproceso puede permitir una mejor utilización de los recursos. Por ejemplo, en una aplicación de servidor, varios subprocesos pueden manejar solicitudes entrantes de clientes simultáneamente, lo que permite que el servidor atienda a más clientes al mismo tiempo.
- Los subprocesos múltiples pueden facilitar una mejor organización y modularidad del código al dividir tareas complejas en unidades de ejecución más pequeñas y manejables. Cada hilo puede manejar una parte específica de la tarea, lo que hace que el código sea más fácil de entender y mantener.