Dynamische Adaption in heterogenen verteilten eingebetteten ...

5 Kontroll- und Verwaltungsschicht
5.4.4 Threadverwaltung
Die Threadverwaltung ist zuständig für das Anlegen neuer und die Verwaltung existierender Threads.
Sie lässt sich in vier Bausteine aufteilen: die Threaderzeugung, die Threadsteuerung, die Einplanung
(Scheduler) und die Einlastung (Dispatcher).
5.4.4.1 Threaderzeugung
Die Threaderzeugung wird aufgerufen, wenn ein neuer Aktivitätsträger benötigt wird. Beim Erstellen
eines neuen Threads muss ein Speicherbereich angefordert werden, der dem neuen Aktivitätsträger als
Stack zugeordnet wird. Außerdem wird eine Verwaltungsstruktur erzeugt und initialisiert, welche zum
Beispiel einen Verweis auf den Stack enthält und Speicher, um den Inhalt der Register aufzunehmen,
während der Aktivitätsträger nicht ausgeführt wird.
Die Threaderzeugung wird hauptsächlich von der Anwendung beziehungsweise von der Ausführungseinheit
aufgerufen. Neben der Anwendung kann es auch einige interne Systemdienste geben, die
unabhängig von der Anwendung laufen und daher auch einen Aktivitätsträger erzeugen. Ein Beispiel
hierfür ist die Speicherbereinigung, welche zwar nicht unbedingt parallel zur Anwendung ausgeführt
wird, diese jedoch unterbricht und daher meist einen eigenen Ausführungskontext besitzt.
Auf die Threaderzeugung kann vollständig verzichtet werden, wenn zur Laufzeit keine neuen
Aktivitätsträger erzeugt werden. Das lässt sich durch statische Analyse der Anwendung feststellen.
Enthält die Anwendung keinen Code, um Thread-Objekte zu erzeugen, so nutzt die Anwendung nur
einen Aktivitätsträger. Die Analyse gilt jedoch nur für den Zustand der Anwendung zum Zeitpunkt der
Überprüfung. Wird später Code hinzugefügt, so können dort neue Threads erzeugt werden. Dann muss
die Threaderzeugung zum System hinzugefügt werden.
Da Threads häufig nur während des Startens einer Anwendung erzeugt werden, bietet es sich an, die
Threaderzeugung nach der Startphase als externen Dienst auszulagern. Auf diese Weise muss der Code
zur Erzeugung und Initialisierung neuer Threads nicht auf jedem Knoten vorhanden sein. Dennoch
können neue Threads erzeugt werden, falls es die Anwendung benötigt.
5.4.4.2 Threadsteuerung
Die Threadsteuerung bietet Möglichkeiten, den Zustand eines Aktivitätsträgers zu beeinflussen. Die
wichtigsten Aktionen sind daher das Anhalten eines Threads und das Fortsetzen eines zuvor angehaltenen
Threads. Daneben können noch einige weitere Parameter eingestellt werden, wie beispielsweise
die Priorität eines Aktivitätsträgers. Die Threadsteuerung verwaltet den Zustand der Threads und
kommuniziert mit dem Scheduler, um lauffähige Threads der Einplanung zur Verfügung zu stellen.
Abbildung 5.9: Abhängigkeiten der Threadsteuerung
Verwendung findet die Threadsteuerung in der Realisierung der Klasse java.lang.Thread.
Daher ist die Anwendung und somit die Ausführungseinheit der hauptsächliche Nutzer dieses Dienstes.
Die Threadsteuerung wird auch noch indirekt über die Koordinierungsmechanismen benötigt, da in
diesem Zusammenhang ebenfalls Aktivitätsträger blockiert und fortgesetzt werden.
Da die Threadsteuerung hauptsächlich als direkter Dienst von der Anwendung genutzt wird, ist
sie nur erforderlich, wenn die Anwendung sie explizit referenziert. Aufrufe an die Threadsteuerung
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