Threads primer - a guide to multithreading programming

Contents......Page 3
Preface......Page 25
How This Book Is Organized......Page 26
Introduction 1......Page 29
Background: Traditional Operating Systems......Page 33
What Is a Thread?......Page 36
Concurrency vs. Parallelism......Page 39
Scheduling......Page 41
Parallelism......Page 42
Throughput......Page 43
Communications......Page 44
Simplified Realtime Processing......Page 45
Distributed Objects......Page 46
Single Source for Multiple Platforms......Page 47
Inherently MT Programs......Page 48
Automatic Threading......Page 49
What About Shared Memory?......Page 50
Threads Standards......Page 51
Operating Systems......Page 52
SPECfp 95......Page 53
Summary......Page 54
Thread Libraries......Page 55
The Process Structure......Page 57
Lightweight Processes......Page 58
Threads and LWPs......Page 59
Solaris Multithreaded Model......Page 61
System Calls......Page 62
Signals......Page 64
Summary......Page 65
Thread Lifecycle......Page 67
Returning Status and Memory......Page 68
Suspending a Thread......Page 71
An Example: Create and Join......Page 72
Summary......Page 79
Many Threads on One LWP......Page 81
One Thread per LWP......Page 82
The Two- Level Model......Page 83
Thread Scheduling......Page 84
Process Contention Scope......Page 86
System Contention Scope......Page 90
Context Switching......Page 91
How Many LWPs?......Page 94
Realtime LWPs......Page 95
Binding LWPs to Processors......Page 98
Summary......Page 99
Atomic Actions and Atomic Instructions......Page 101
Critical Sections......Page 102
Synchronization Variables......Page 103
Mutexes......Page 104
Semaphores......Page 108
Condition Variables......Page 115
A Stoppable Producer/ Consumer Example......Page 122
Summary......Page 124
Readers/ Writer Locks......Page 125
Priority Inheritance Mutexes......Page 127
FIFO Mutexes......Page 128
Debug Mutexes......Page 130
Monitors......Page 131
Spin Locks......Page 133
Barriers......Page 135
Event Objects......Page 136
Interlocked Instructions......Page 137
Win32 I/ O Completion Ports......Page 138
Cross- Process Synchronization Variables......Page 139
Initialization and Destruction......Page 140
Deadlocks......Page 142
Race Conditions......Page 143
Recovering from Deadlocks......Page 144
Summary......Page 145
Thread- Specific Data......Page 147
Global Variables, Constants, and Cheating......Page 153
Summary......Page 154
What Cancellation is......Page 155
Cancellation Cleanup Handlers......Page 157
Defined Cancellation Points......Page 158
A Cancellation Example......Page 159
Ensuring Bounded CPU Time......Page 165
Cancellation in......Page 168
The Morning After......Page 169
Cancellation Safety......Page 170
Summary......Page 171
Signals in UNIX......Page 173
The Solaris Implementation of Signal Handling......Page 176
Don’t Use Signal Handlers!......Page 178
Per- Thread Alarms......Page 179
Creating Threads for Events:......Page 181
Summary......Page 182
Attribute Objects......Page 183
Thread Attribute Objects......Page 184
Synchronization Variable Initialization......Page 187
Condition Variable Attribute Objects......Page 188
POSIX Thread IDs......Page 189
Win32 Thread IDs and Thread Handles......Page 190
Initializing Your Data:......Page 191
POSIX Namespace Restrictions......Page 192
Return Values and Error Reporting......Page 193
Constants Comments......Page 196
Pthread Futures......Page 197
Solaris Extensions......Page 198
Digital UNIX Extensions......Page 199
Comparing the OS/ 2, Win32, and POSIX Libraries......Page 200
Summary......Page 201
Multithreaded Kernels......Page 203
Are Libraries Safe?......Page 206
Stub Functions in libc......Page 213
Fork Safety and......Page 214
Are Libraries Safe?......Page 215
Mixing Solaris Pthreads and UI Threads......Page 216
Comparisons of Different Implementations......Page 217
Summary......Page 218
Making Libraries Safe and Hot......Page 219
Making More Concurrent......Page 222
Manipulating Lists......Page 224
Single, Global Mutex......Page 226
Global RWLock with Global Mutex to Protect Salaries......Page 227
Global RWLock with Local Mutex to Protect Salaries......Page 229
One Local Lock......Page 231
Two Local Locks......Page 232
Local RWLock with Local Mutex to Protect Salaries......Page 233
Program Design......Page 234
Summary......Page 240
C++......Page 241
Java......Page 243
Pascal......Page 245
Eiffel......Page 246
RogueWave......Page 247
Dakota Scientific Software......Page 248
Centerline......Page 249
FSU Pthreads......Page 250
Pthread Debugger Project: SmartGDB......Page 251
Summary......Page 252
Static Lock Analyzer......Page 253
Using a Thread- Aware, Graphical Debugger......Page 254
Debug Mutexes......Page 257
Proctool......Page 259
TNFview......Page 260
Summary......Page 263
Optimization: Objectives and Objections......Page 265
CPU Time, I/ O Time, Contention, Etc.......Page 267
Memory Latency......Page 268
I/ O Latency......Page 269
Throughput vs. Latency......Page 270
Limits on Speedup......Page 271
Amdahl’s Law......Page 274
Performance Bottlenecks......Page 275
General Performance Optimizations......Page 277
Thread- Specific Performance Optimizations......Page 279
The Lessons of NFS......Page 282
Summary......Page 285
Shared- Memory, Symmetric Multiprocessors......Page 287
Bus Architectures......Page 290
LoadLocked/ StoreConditional and Compare and Swap......Page 297
Reducing Cache Misses......Page 299
Summary......Page 302
Threads and Windows......Page 303
Socket Server (Master/ Slave Version)......Page 309
Socket Server (Producer/ Consumer Version)......Page 315
Other Programs on the Web......Page 316
Summary......Page 317
Vendor’s Threads Pages......Page 319
Other Pointers......Page 320
The Authors on the Net......Page 321
Threads Books......Page 323
BookmarkTitle:......Page 0
Related Books......Page 325
Timings C......Page 327
Mistakes D......Page 331
Function Descriptions......Page 335
Pthread Functions......Page 336
Pthread Attributes Objects......Page 338
POSIX Realtime Scheduling......Page 340
Mutexes......Page 343
Mutex Attributes Objects......Page 345
Condition Variables......Page 346
Condition Variable Attributes Objects......Page 348
Cancellation Functions......Page 350
Thread- Specific Data Functions......Page 351
Semaphores......Page 352
Signal Functions......Page 355
Stdio......Page 357
Glossary......Page 359