Підсумки

Висновки

Процес – ізольований контейнер ресурсів (адресний простір, дескриптори), а потік – одиниця виконання, яку планує ОС; потоки одного процесу спільно використовують пам’ять, але мають власні стеки й контексти. Витісняльний планувальник надає потокам кванти часу за пріоритетами (класи та рівні у Windows, значення nice та алгоритм EEVDF у Linux), а спорідненість обмежує набір процесорів. Клас Process запускає процеси-обчислювачі та збирає їхній вивід і коди завершення. Клас Thread створює потоки ОС: Start, Join, фонові потоки, кооперативна зупинка прапорцем; необроблений виняток у потоці завершує процес. Пул потоків повторно використовує потоки для коротких робіт, регулює їх кількість алгоритмом hill climbing і страждає від блокувальних робіт. Розбиття масиву на N потоків дає прискорення, яке обмежують накладні витрати, пам’ять і кількість фізичних ядер, тому оптимальну кількість потоків визначають вимірюванням.

Питання для самоперевірки

1. Чим процес відрізняється від потоку? Які ресурси потоки процесу мають спільно, а які окремо?
2. Як переглянути кількість потоків процесу у Windows і Linux?
3. Що таке перемикання контексту і чому воно має непряму вартість?
4. Що таке витісняльна багатозадачність і квант часу?
5. Як у Windows визначається базовий пріоритет потоку?
6. Що означають значення nice у Linux? Який планувальник використовує Linux, починаючи з ядра 6.6?
7. Що таке спорідненість процесорів? Як задати її в C#, cmd і taskset?
8. Як запустити процес із перенаправленням виводу та отримати код завершення?
9. Як передати дані в потік і отримати результат?
10. Чим основний потік відрізняється від фонового?
11. Які стани має керований потік?
12. Чому в .NET немає Thread.Abort і як коректно зупинити потік?
13. Що відбувається з необробленим винятком у потоці?
14. Для чого потрібні ThreadLocal<T> і [ThreadStatic]?
15. Як працює пул потоків: черги, крадіжка роботи, hill climbing, голодування?
16. Що обмежує прискорення під час розбиття масиву на N потоків?

Корисні посилання

• Керовані потоки: https://learn.microsoft.com/dotnet/standard/threading/
• Пул потоків: https://learn.microsoft.com/dotnet/standard/threading/the-managed-thread-pool
• Клас Thread: https://learn.microsoft.com/dotnet/api/system.threading.thread
• Клас Process: https://learn.microsoft.com/dotnet/api/system.diagnostics.process
• Пріоритети планування у Windows: https://learn.microsoft.com/windows/win32/procthread/scheduling-priorities
• Метрики середовища виконання .NET: https://learn.microsoft.com/dotnet/core/diagnostics/built-in-metrics-runtime
• Утиліта dotnet-counters: https://learn.microsoft.com/dotnet/core/diagnostics/dotnet-counters
• Планувальник EEVDF: https://docs.kernel.org/scheduler/sched-eevdf.html
• Політики планування Linux, sched(7): https://man7.org/linux/man-pages/man7/sched.7.html
• Налагодження в Rider: https://www.jetbrains.com/help/rider/Debugging_Code.html