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so:criacao_de_threads [2020/07/19 14:47] – mazieroso:criacao_de_threads [2022/11/04 12:54] (atual) – maziero
Linha 1: Linha 1:
 +====== Criação de threads POSIX ======
  
 +A criação de threads em UNIX é feita através da biblioteca padrão PThreads (//POSIX Threads//). Estes exercícios visam estudar exemplos do uso de threads e estimular o aluno a compreender sua dinâmica.
 +
 +===== Exercício 1 =====
 +
 +Dado o programa abaixo:
 +
 +<code c thread-create.c>
 +/*
 +Criação de threads POSIX em UNIX.
 +
 +Compilar com gcc -Wall thread-create.c -o thread-create -lpthread
 +
 +Carlos Maziero, DINF/UFPR 2020
 +*/
 +
 +#include <pthread.h>
 +#include <stdio.h>
 +#include <stdlib.h>
 +#include <unistd.h>
 +
 +#define NUM_THREADS 16
 +
 +void *threadBody (void *id)
 +{
 +  long tid = (long) id ; // ID da thread
 +
 +  printf ("t%02ld: Olá!\n", tid) ;
 +  sleep (3) ;   
 +  printf ("t%02ld: Tchau!\n", tid) ;  
 +  pthread_exit (NULL) ;
 +}
 +
 +int main (int argc, char *argv[])
 +{
 +  pthread_t thread [NUM_THREADS] ;
 +  long i, status ;
 +   
 +  for (i=0; i<NUM_THREADS; i++)
 +  {
 +    printf ("Main: criando thread %02ld\n", i) ;
 +    status = pthread_create (&thread[i], NULL, threadBody, (void *) i) ;
 +    if (status)
 +    {
 +      perror ("pthread_create") ;
 +      exit (1) ;
 +    }
 +  }
 +  printf ("Main: fim\n") ;
 +  pthread_exit (NULL) ;
 +}
 +</code>
 +
 +  - Analise seu código e o comente detalhadamente.
 +  - A ordem de criação, ativação e encerramento das threads é a mesma? Por que?
 +  - Desenhe o [[diagrama de tempo]] de sua execução.
 +
 +===== Exercício 2 =====
 +
 +
 +Dado o programa abaixo:
 +
 +<code c thread-join.c>
 +/*
 +Criação de threads POSIX em UNIX, com operação join().
 +
 +Compilar com gcc -Wall thread-join.c -o thread-join -lpthread
 +
 +Carlos Maziero, DINF/UFPR 2020
 +*/
 +
 +#include <pthread.h>
 +#include <stdio.h>
 +#include <stdlib.h>
 +#include <unistd.h>
 +
 +#define NUM_THREADS 16
 +
 +void *threadBody (void *id)
 +{
 +  long tid = (long) id ;
 +
 +  printf ("t%02ld: Olá!\n", tid) ;
 +  sleep (3) ;   
 +  printf ("t%02ld: Tchau!\n", tid) ;
 +  pthread_exit (NULL) ;
 +}
 +
 +int main (int argc, char *argv[])
 +{
 +  pthread_t thread [NUM_THREADS] ;
 +  pthread_attr_t attr ;   
 +  long i, status ;
 +
 +  // para permitir a operação "join" sobre as threads   
 +  pthread_attr_init (&attr) ;
 +  pthread_attr_setdetachstate (&attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE) ;
 +
 +  for (i=0; i<NUM_THREADS; i++)
 +  {
 +    printf ("Main: criando thread %02ld\n", i) ;      
 +    status = pthread_create (&thread[i], &attr, threadBody, (void *) i) ;
 +    if (status)
 +    {
 +      perror ("pthread_create") ;
 +      exit (1) ;
 +    }
 +  }
 +   
 +  for (i=0; i<NUM_THREADS; i++)
 +  {
 +    printf ("Main: aguardando thread %02ld\n", i);
 +    status = pthread_join (thread[i], NULL) ;
 +    if (status)
 +    {
 +      perror ("pthread_join") ;
 +      exit (1) ;
 +    }
 +  }
 +  printf ("Main: fim\n") ;
 +  pthread_attr_destroy (&attr) ;   
 +  pthread_exit (NULL) ;
 +}
 +</code>
 +
 +  - Analise seu código e o comente detalhadamente.
 +  - Explique o objetivo do parâmetro ''attr'' e da chamada ''pthread_join''.
 +  - Desenhe o [[diagrama de tempo]] de sua execução.
 +
 +===== Exercício 3 =====
 +
 +Dado o programa abaixo:
 +
 +<code c thread-print.c>
 +/*
 +Criação de threads POSIX em UNIX, com impressão de variáveis.
 +
 +Compilar com gcc -Wall thread-print.c -o thread-print -lpthread
 +
 +Carlos Maziero, DINF/UFPR 2020
 +*/
 +
 +#include <pthread.h>
 +#include <stdio.h>
 +#include <stdlib.h>
 +#include <unistd.h>
 +
 +#define NUM_THREADS 16
 +
 +int x = 0 ;  // variável global
 +
 +void *threadBody (void *id)
 +{
 +  long tid = (long) id ;
 +   
 +  x++ ;
 +  printf ("t%02ld: Olá!   (x=%02d)\n", tid, x) ;
 +  sleep (3) ;   
 +  x++ ;
 +  printf ("t%02ld: Tchau! (x=%02d)\n", tid, x) ;
 +  pthread_exit (NULL) ;
 +}
 +
 +int main (int argc, char *argv[])
 +{
 +  pthread_t thread [NUM_THREADS] ;
 +  long i, status ;
 +   
 +  for (i=0; i<NUM_THREADS; i++)
 +  {
 +    printf ("Main: criando thread %02ld\n", i) ;
 +    status = pthread_create (&thread[i], NULL, threadBody, (void *) i) ;    
 +    if (status)
 +    {
 +      perror ("pthread_create") ;
 +      exit (1) ;
 +    }
 +  }
 +  printf ("Main: fim\n") ;
 +  pthread_exit (NULL) ;
 +}
 +</code>
 +
 +  - Analise seu código e o comente detalhadamente.
 +  - Compare a evolução da variável ''x'' neste programa com aquela que ocorreria em um programa equivalente usando a chamada de sistema ''fork''.
 +  - Desenhe o [[diagrama de tempo]] de sua execução, mostrando a evolução do valor da variável ''x''.
 +
 +
 +===== Observações =====
 +
 +  * Os programas devem ser compilados com a opção ''-lpthread'' para ligá-los à biblioteca //PThreads//.
 +  * Informações detalhadas sobre as chamadas de sistema utilizadas podem ser encontradas nas páginas de manual do sistema UNIX e também no site [[https://hpc-tutorials.llnl.gov/posix/|LLNL POSIX Threads Programming Tutorial]].
 +  * Um relatório [[teaching:regras das atividades de laboratorio#relatórios|no formato apropriado]] deve ser produzido pelo aluno, contendo os resultados obtidos nos exercícios.