Multithreading unter Linux

Parallele Programmierung war schon immer schwer, und es ist unverständlich, warum Multithreading von modernen Programmiersprachen und Frameworks ungeachtet der Gefahren als einzige Möglichkeit, effiziente Programme zu schreiben, propagiert wird.

Applied Multithreading

Parallele Programmierung ist auch unter Linux schwer - wie sollte es auch anders sein? Der Kurs gibt einen soliden Überblick über Multithreading unter Linux (in C/C++) und die Mechanismen, die dort zur Synchronisation und Kommunikation zur Verfügung stehen. Vor allem werden die Gefahren beleuchtet, die unbedachtes Handeln in einer parallelen Welt mit sich bringt.

Kursinhalt

  • Der Lebenszyklus von Threads. Threads werden gestartet, und meistens auch beendet. Hier lauern die ersten Gefahren, denn man kommt leicht in die Versuchung, Threads mit Gewalt zu terminieren — ohne sich der Konsequenzen bewusst zu sein.
    • Starten von Threads
    • “Joinable” vs. “Detached”
    • Terminieren von Threads
    • Attribute: Thread ID, Realtime-Eigenschaften
  • Raceconditions und deren Vermeidung. Ein grundlegendes Verständnis für Race Conditions wird vermittelt. Sie lauern überall — auch dort, wo man sie nicht vermutet. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Race Conditions zu vermeiden; ein Mutex ist nur eine davon.
    • Load-Modify-Store: die Mutter aller Raceconditions
    • Mutexes: Anwendung, die verschiedenen Typen
    • Atomare Integeroperationen
  • Kommunikationsmechanismen. Die Condition Variable ist ein grundlegender Bestandteil des Linux-Werkzeugkastens, mit dem man sich eigene Inter-Thread-Kommunikationskanäle bauen kann (zum Beispiel Message Queues, Events, …).
    • Condition Variable: Prinzip
    • Beispiel: Message Queue
    • Beispiel: WIN32 Auto-Reset Event
  • Verschiedenes.
    • One-Time-Initialisierung
    • Atomare Integer-Operationen
    • Thread Specific Data (Thread Local Storage)
  • Realtime. Wenngleich Linux vermutlich niemals in die Reihen der traditionellen Hard-Realtime-Systeme aufgenommen werden wird (die Codebasis ist einfach zu groß und verzweigt), hat es doch ansehnliche Realtimefähigkeiten. Realtime ist ein komplexes Gebiet, hier wird ein Überblick vermittelt.
    • Prioritäten
    • Scheduling Policies: FIFO, Round-Robin, …
    • Gefahren: Priority Inversion etc., und Mechanismen zur Vermeidung (“Mutex-Protokolle” wie Priority Inheritance)

Empfohlene Vorkenntnisse

Solide Kenntnisse in C werden vorausgesetzt, genau wie eine Grundkenntnis des Systems (vgl. Einführungskurs).

Fakten

Titel: Multithreading unter Linux
Dauer: 2 Tage
Ort: Bei Ihnen
Termin: auf Anfrage
Preis: auf Anfrage