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<p><b>Neue Seite</b></p><div>Ein '''Futex''' ({{enS|''fast userspace mutual exclusion''}} etwa „schneller gegenseitiger Ausschluss im Userspace“) ist ein [[Mutex]]-[[Lock]]ingmechanismus, der vom [[Betriebssystem]] [[Linux]] unterstützt wird. Die Besonderheit der Futex-Implementierung liegt darin, dass ein Großteil der Operationen im [[Userspace]] ausgeführt wird, und dadurch [[Aufwandsschätzung (Softwaretechnik)|teure]] Aufrufe des [[Kernel (Betriebssystem)|Kernel]]s vermieden werden. Im Gegensatz zum Mutex dient ein Futex deshalb zur Synchronisation von zu einem Prozess gehörenden [[Thread (Informatik)|Threads]].<br />
<br />
Die Implementierung stammt von [[Hubertus Franke]] ([[IBM Thomas J. Watson Research Center]]), [[Matthew Kirkwood]], [[Ingo Molnár]] ([[Red Hat]]) und [[Rusty Russell]] ([[IBM Linux Technology Center]]), und wurde ab Version 2.5.7 Teil des [[Linux-Kernel]]s.<ref>Hubertus Franke, Rusty Russell, Matthew Kirkwood, {{Webarchiv|text=Fuss, futexes and furwocks: Fast Userlevel Locking in Linux |url=http://www.linux.org.uk/~ajh/ols2002_proceedings.pdf.gz |wayback=20060922034808 }}, Ottawa Linux Symposium, 2002.</ref><br />
<br />
Wie ein [[Mutex]] ist ein Futex eine Speicherstelle, die von verschiedenen Prozessen durch Sperr- und Entsperroperationen ''(lock/unlock)'' [[Atomare Operation|atomar]] verändert wird. Die Sperroperation stellt dabei sicher, dass alle Prozesse blockiert werden, die einen schon gesperrten Futex selbst sperren möchten ''(gegenseitiger Ausschluss)''. Im Gegensatz zu Mutexen werden die Futex-Operationen aber in den statistisch relevanten Fällen im User Space (d.&nbsp;h. direkt vom laufenden Programm) ausgeführt und der Kernel nur dann aufgerufen, wenn ein Prozess blockiert oder aktiviert werden muss.<br />
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Linux unterstützt Futexe für die meisten, aber nicht für alle Prozessor-Architekturen.<br />
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Im Allgemeinen implementiert ein User-Programm die Futex-Operationen nicht direkt, sondern es verwendet die "pthread_mutex...()" Funktionen in libc, die automatisch je nach Prozessor-Architektur Futexe oder eine interprozess-Mutex-Implementierung verwenden.<br />
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Dadurch, dass nicht bei jedem Aufruf das Betriebssystem involviert ist, sind Futexe im Allgemeinen effizienter. Da das Betriebssystem aber nicht mehr die Kontrolle über alle [[Lock]]s hat, kam es in der Anfangsphase teilweise zu Problemen, wenn Prozesse mit gesperrtem Futex abgestürzt sind.<ref>Ingo Molnár, [https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git/tree/Documentation/locking/robust-futexes.rst Robust futexes], ''Linux Kernel Documentation.''</ref> Diese Probleme wurden durch ''robuste Futexe'' behoben, die Verwendung von Futexen verlangt aber trotzdem erhöhte Aufmerksamkeit.<ref>Ulrich Drepper, [https://akkadia.org/drepper/futex.pdf Futexes Are Tricky], Red Hat, 2008 (PDF, 190&nbsp;kB).</ref><br />
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== Einzelnachweise ==<br />
<references /><br />
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[[Kategorie:Parallelverarbeitung]]<br />
[[Kategorie:Linux]]<br />
[[Kategorie:Betriebssystemtheorie]]</div>imported>GünniX