Google M:N থ্রেডিং মডেলের বাস্তবায়ন শুরু করেছে

গুগল প্রস্তাবিত লিনাক্স কার্নেলে M:N থ্রেডিং মডেলের অপারেশন নিশ্চিত করার জন্য প্রয়োজনীয় উপাদানগুলির বাস্তবায়ন সহ প্যাচের প্রথম সেট অন্তর্ভুক্ত করতে। গুগলের উদ্যোগটি একটি API খোলার সাথে সম্পর্কিত যা বন্ধ দরজার পিছনে বিকাশ করছিল। সুইচ লিনাক্স কার্নেলের জন্য, যা M:N থ্রেডিং মডেল ব্যবহার করে ইউজার স্পেসে বাস্তবায়িত একটি মাল্টি-থ্রেডেড সাবসিস্টেম পরিচালনা করে। ন্যূনতম বিলম্বের প্রয়োজন এমন পরিষেবাগুলির অপারেশন নিশ্চিত করতে Google দ্বারা সাবসিস্টেমটি ব্যবহার করা হয়৷ থ্রেড ডিস্ট্রিবিউশনের সময়সূচী এবং পরিচালনা সম্পূর্ণরূপে ব্যবহারকারীর জায়গায় সঞ্চালিত হয়, যা সিস্টেম কলের নির্বাহকে ন্যূনতম করে প্রসঙ্গ স্যুইচিং ক্রিয়াকলাপগুলির সংখ্যা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করতে পারে।

লিনাক্স কার্নেল স্তরে নির্দিষ্ট সাবসিস্টেমের ক্রিয়াকলাপ নিশ্চিত করার জন্য, SwitchTo API প্রয়োগ করা হয়েছিল, তিনটি মৌলিক ক্রিয়াকলাপ অফার করে - অপেক্ষা, পুনরায় শুরু এবং অদলবদল (সুইচিং)। কার্নেলে অন্তর্ভুক্তির জন্য, একটি নতুন অপারেশন FUTEX_SWAP এর কোড প্রস্তাব করা হয়েছে, পরিপূরক FUTEX_WAIT এবং FUTEX_WAKE, এবং ইউজার স্পেসে মাল্টি-থ্রেডেড লাইব্রেরি তৈরির জন্য একটি কাঠামো প্রদান করে। FUTEX_SWAP এছাড়াও RPC এর মতো কাজের মধ্যে বার্তা স্থানান্তর করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, বর্তমানে, কার্যগুলির মধ্যে একটি বার্তা স্থানান্তর করতে, আপনাকে FUTEX_WAIT এবং FUTEX_WAKE-এ কমপক্ষে চারটি কল করতে হবে, কিন্তু FUTEX_SWAP ব্যবহার করে আপনি একটি অপারেশনের মাধ্যমে যেতে পারবেন, যা 5-10 গুণ দ্রুত সম্পন্ন হবে৷

বর্তমানে, 1:1 এবং N:1 ফ্লো মডেলগুলি মূলত অনুশীলনে ব্যবহৃত হয়। 1:1 মডেল ব্যবহার করা হয় এনপিটিএল (POSIX স্ট্রীম) এবং লিনাক্স থ্রেডস, এবং কার্নেল স্তরে একটি থ্রেডে (নির্বাহের সময়সূচীর ইউনিট) ব্যবহারকারী স্থানের একটি থ্রেডের সরাসরি ম্যাপিং বোঝায়। মডেল N:1 বাস্তবায়িত হয়েছে GNU Pth, ইউজার স্পেসে থ্রেড ডিসপ্যাচিং নিয়ে আসে এবং ইউজার স্পেসে N থ্রেডগুলিকে কার্নেলের একটি একক থ্রেডের সাথে আবদ্ধ করার অনুমতি দেয়, কার্নেলের ব্যবহারকারীর থ্রেড সম্পর্কে জ্ঞান না থাকে।

1:1 মডেলের প্রধান অসুবিধা হ'ল কার্নেল এবং ব্যবহারকারীর স্থানের মধ্যে প্রসঙ্গ পরিবর্তনের বড় ওভারহেড। N:1 মডেলটি এই সমস্যার সমাধান করে, কিন্তু একটি নতুন তৈরি করে - যেহেতু কার্নেলের একটি থ্রেড এক্সিকিউশন শিডিউলিংয়ের একটি অবিভাজ্য একক, তাই অপারেটিং সিস্টেম কার্নেলের একটি থ্রেডের সাথে আবদ্ধ ব্যবহারকারী থ্রেডগুলি CPU কোর জুড়ে স্কেল করতে পারে না এবং শেষ পর্যন্ত বাঁধা যায়। একটি একক CPU কোর।

M:N মডেলটি হাইব্রিড এবং OS কার্নেলের M থ্রেডে ইউজার স্পেসে N থ্রেড ম্যাপ করার মাধ্যমে উপরে বর্ণিত সমস্ত অসুবিধা দূর করে, যা কনটেক্সট স্যুইচিংয়ের ওভারহেড কমাতে এবং CPU কোর জুড়ে স্কেলিং নিশ্চিত করতে উভয়কেই অনুমতি দেয়। এই বিকল্পের খরচ হল ইউজার স্পেসে একটি থ্রেড শিডিয়ুলার বাস্তবায়নের জটিলতা এবং কার্নেল শিডিউলারের সাথে ক্রিয়াগুলি সমন্বয় করার জন্য মেকানিজমের প্রয়োজনীয়তা।

উত্স: opennet.ru