Google ने M:N प्रवाह मॉडल का कार्यान्वयन शुरू कर दिया है

गूगल प्रस्तुत एम:एन थ्रेडिंग मॉडल के संचालन को सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक घटकों के कार्यान्वयन के साथ पैच के पहले सेट को लिनक्स कर्नेल में शामिल करना। Google की पहल एक एपीआई के उद्घाटन से संबंधित है जो बंद दरवाजों के पीछे विकसित हो रही थी। पर स्विच लिनक्स कर्नेल के लिए, जो एम:एन थ्रेडिंग मॉडल का उपयोग करके उपयोगकर्ता स्थान में कार्यान्वित मल्टी-थ्रेडेड सबसिस्टम का संचालन प्रदान करता है। इस सबसिस्टम का उपयोग Google द्वारा उन सेवाओं के संचालन को सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है जिनमें न्यूनतम देरी की आवश्यकता होती है। थ्रेड वितरण का शेड्यूलिंग और प्रबंधन पूरी तरह से उपयोगकर्ता स्थान में किया जाता है, जो सिस्टम कॉल के निष्पादन को कम करके संदर्भ स्विचिंग संचालन की संख्या को काफी कम कर सकता है।

लिनक्स कर्नेल स्तर पर निर्दिष्ट सबसिस्टम के संचालन को सुनिश्चित करने के लिए, स्विचटू एपीआई लागू किया गया था, जो तीन बुनियादी संचालन - प्रतीक्षा, फिर से शुरू और स्वैप (स्विचिंग) की पेशकश करता था। कर्नेल में शामिल करने के लिए, एक नए ऑपरेशन FUTEX_SWAP का कोड, पूरक, प्रस्तावित है FUTEX_WAIT और FUTEX_WAKE, और उपयोगकर्ता स्थान में बहु-थ्रेडेड लाइब्रेरी बनाने के लिए एक रूपरेखा प्रदान करता है। FUTEX_SWAP का उपयोग RPC के समान, कार्यों के बीच संदेशों को स्थानांतरित करने के लिए भी किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, वर्तमान में, कार्यों के बीच एक संदेश स्थानांतरित करने के लिए, आपको FUTEX_WAIT और FUTEX_WAKE पर कम से कम चार कॉल करने की आवश्यकता होती है, लेकिन FUTEX_SWAP का उपयोग करने से आप एक ऑपरेशन कर पाएंगे, जो 5-10 गुना तेजी से पूरा हो जाएगा।

वर्तमान में, 1:1 और N:1 प्रवाह मॉडल मुख्य रूप से व्यवहार में उपयोग किए जाते हैं। 1:1 मॉडल का उपयोग किया जाता है एनपीटीएल (POSIX स्ट्रीम) और लिनक्सथ्रेड्स, और कर्नेल स्तर पर एक थ्रेड (निष्पादन शेड्यूलिंग की इकाई) के लिए उपयोगकर्ता स्थान में एक थ्रेड की सीधी मैपिंग का तात्पर्य है। मॉडल एन:1 को लागू किया गया जीएनयू पं, यूजर स्पेस में थ्रेड डिस्पैचिंग लाता है और यूजर स्पेस में एन थ्रेड्स को कर्नेल में एक सिंगल थ्रेड से बांधने की अनुमति देता है, बिना कर्नेल को यूजर थ्रेड्स के ज्ञान के।

1:1 मॉडल का मुख्य नुकसान कर्नेल और उपयोगकर्ता स्थान के बीच संदर्भ स्विचिंग का बड़ा ओवरहेड है। एन:1 मॉडल इस समस्या को हल करता है, लेकिन एक नई समस्या बनाता है - चूंकि कर्नेल में एक थ्रेड निष्पादन शेड्यूलिंग की एक अविभाज्य इकाई है, ऑपरेटिंग सिस्टम कर्नेल में एक थ्रेड से बंधे उपयोगकर्ता थ्रेड सीपीयू कोर में स्केल नहीं कर सकते हैं और अंत में बंधे हुए हैं एक एकल सीपीयू कोर.

एम:एन मॉडल हाइब्रिड है और उपयोगकर्ता स्थान में एन थ्रेड्स को ओएस कर्नेल में एम थ्रेड्स में मैप करके उपरोक्त सभी नुकसानों को समाप्त करता है, जो संदर्भ स्विचिंग के ओवरहेड को कम करने और सीपीयू कोर में स्केलिंग सुनिश्चित करने की अनुमति देता है। इस विकल्प की लागत उपयोगकर्ता स्थान में थ्रेड शेड्यूलर को लागू करने की बड़ी जटिलता और कर्नेल शेड्यूलर के साथ क्रियाओं को समन्वयित करने के लिए तंत्र की आवश्यकता है।

स्रोत: opennet.ru