POSIX Thread (1)

Biết cách lập trình với thread và multithread là một trong những kỹ năng cần thiết của một programmer tốt. Trong bài viết này sẽ đề cập về POSIX (Portable Operating System Interface) threads. Như bạn đã biết POSIX (chính xác hơn là chuẩn IEEE 1003.1c của tổ chức IEEE đưa ra) bao gồm những định nghĩa “giao diện” chung cho các hệ điều hành. Điều đó có nghĩa là những hệ điều hành nào support POSIX (GNU/Linux, BSD, Sun Solaris, Unix, …) thì đều có những system call có prototype giống như trong tài liệu về POSIX đưa ra, mặc dù đối với mỗi hệ điều hành có cách implement khác nhau. POSIX threads (Pthreads) là một cách rất tốt để làm tăng độ tin cậy và performance cho chương trình.

Threads cũng tương tự như processes, đều được phân chia thời gian bởi kernel. Với hệ thống chỉ có một bộ vi xử lý thì kernel sử dụng cách phân chia thời gian để “làm cho” các threads như là chạy đồng thời theo cùng cách thức kernel thực hiện với processes. Và với các hệ thống đa nhân thì các threads thực sự có thể chay đồng thời giống như là nhiều processes.

Thế thì tại sao multithread lại được ưa chuộng hơn là nhiều process độc lập đối với các task có mối quan hệ với nhau? Đó là bởi vì các threads sử dụng chung cùng một không gian bộ nhớ. Mỗi thread độc lập đều có thể truy nhập vào cùng một biến toàn cục trong bộ nhớ. Trong khi fork() cho phép tạo ra nhiều process nhưng rất khó khăn trong việc trao đổi thông tin giữa process với nhau vì mỗi process có một không gian vùng nhớ riêng. Không có một câu trả lời đơn giản cho việc trao đổi giữa các process (IPC). Do vậy mà multiprocess programming sẽ phải chịu 2 trở ngại lớn:

- Perforamance thấp vì khi tạo một process mới đòi hỏi kernel thực thi nhiều phép tính toán để cấp phát bộ nhớ.

- Trong hầu hết các trường hợp thì IPC làm chương trình trở nên phức tạp hơn rất nhiều.