Hilos

Los hilos son unidades básicas de ejecución en un sistema operativo, es una secuencia de instrucciones que se ejecutan de forma independiente dentro de un proceso.

Los hilos pueden ser utilizados para realizar tareas concurrentes dentro de un mismo proceso. Esto permite que varias tareas se ejecuten simultáneamente y aumenta la eficiencia y la capacidad de respuesta del sistema operativo.  

Los hilos también pueden ser utilizados para implementar algoritmos paralelos y distribuidos que aprovechan la capacidad de múltiples núcleos o procesadores en un sistema.

Funciones.

Su funcionalidad se basa en 4 estados:

• Creación: Cuando se crea un proceso se crea un hilo para ese proceso. Luego, este hilo puede crear otros hilos dentro del mismo proceso, proporcionando un puntero de instrucción y los argumentos del nuevo hilo. El hilo tendrá su propio contexto y su propio espacio de la columna, y pasará al final de los Listos.
• Bloqueo: Cuando un hilo necesita esperar por un suceso, se bloquea (salvando sus registros de usuario, contador de programa y punteros de pila). Ahora el procesador podrá pasar a ejecutar otro hilo que esté al principio de los Listos mientras el anterior permanece bloqueado.
• Desbloqueo: Cuando el suceso por el que el hilo se bloqueó se produce, el mismo pasa a la final de los Listos.
• Terminación: Cuando un hilo finaliza se liberan tanto su contexto como sus columnas.

Da como resultado funcionalidades como lo son:

• Mejora en la capacidad de respuesta del sistema.
• Aprovechar mejor los recursos.
• Implementar algoritmos paralelos.
• Mejora en el rendimiento de la interfaz de usuario.
• Implementación de servicios de red
• Implementación de controladores de dispositivos.

Características.

• Ligereza: los hilos son unidades de ejecución ligeras y consumen menos recursos del sistema que los procesos completos. Los hilos se crean y se destruyen más rápidamente que los procesos, lo que los hace más adecuados para la implementación de tareas efímeras.
• Compartición de recursos: los hilos comparten los recursos del proceso, como la memoria y los archivos abiertos. Esto significa que los datos pueden ser compartidos entre los hilos sin la necesidad de copiarlos de un proceso a otro, lo que aumenta la eficiencia del sistema.
• Sincronización: los hilos pueden necesitar sincronizarse entre sí para evitar conflictos cuando acceden a los recursos compartidos. Los sistemas operativos proporcionan mecanismos de sincronización, como los semáforos, las barreras y los mutex, para coordinar la ejecución de los hilos.
• Concurrencia: los hilos permiten la ejecución simultánea de múltiples tareas dentro de un mismo proceso. Esto puede mejorar la eficiencia y la capacidad de respuesta del sistema operativo.
• Paralelismo: los hilos pueden ejecutarse en paralelo en sistemas con múltiples núcleos o procesadores. Esto permite una mayor utilización de los recursos del sistema y puede mejorar significativamente el rendimiento de la aplicación.
• Flexibilidad: los hilos pueden ser creados y destruidos dinámicamente en tiempo de ejecución. Esto permite una mayor flexibilidad en la implementación de algoritmos y tareas concurrentes.

Referencias.

Hilo (informática) - Wikipedia, la enciclopedia libre