مقدمه مفهومی رشته (Thread) سبک وزن ترین واحد اجرایی است که سیستم عامل می تواند زمان بندی کند. هر پردازه (Process) می تواند شامل چندین رشته باشد که حافظه و منابع را به اشتراک می گذارند. رشته ها امکان استفاده کارآمد از پردازنده های چند هسته ای را فراهم کرده و پایه ای برای برنامه نویسی موازی محسوب می شوند. تاریخچه و تکامل مفهوم رشته ها در دهه 1960 معرفی شد اما تا دهه 1990 به صورت گسترده در سیستم های عامل پیاده سازی نشده بود. امروزه تمام سیستم های عامل مدرن از جمله Windows، Linux و macOS از رشته های هسته (Kernel Threads) پشتیبانی می کنند. ظهور زبان هایی مانند Java و C# که از رشته ها در سطح زبان پشتیبانی می کنند، این مفهوم را بیش از پیش گسترش داد. زیرشاخه های کلیدی 1. مدل های رشته ای: رشته های کاربر (User Threads) در مقابل رشته های هسته (Kernel Threads) 2. همگام سازی: مکانیسم هایی مانند Mutex، Semaphore و Condition Variables 3. زمان بندی رشته ها: الگوریتم های زمان بندی در سطح سیستم عامل 4. مدل های برنامه نویسی: Thread Pool، Fork-Join، Actor Model 5. مسائل رقابتی: Race Conditions، Deadlocks و Starvation کاربردهای عملی • توسعه سرورهای وب با قابلیت پردازش همزمان درخواست ها • پردازش موازی داده ها در برنامه های علمی و تحلیلی • بهبود پاسخگویی رابط کاربری در برنامه های دسکتاپ • پیاده سازی سیستم های بلادرنگ (Real-Time) • بهینه سازی عملکرد در برنامه های موبایل چالش های فنی 1. مسائل همزمانی و اشتراک منابع 2. اشکال زدایی برنامه های چندرشته ای 3. پیچیدگی طراحی و پیاده سازی 4. تأثیر بر مصرف انرژی در دستگاه های موبایل 5. مقیاس پذیری در سیستم های با هسته های زیاد راهکارهای نوین • استفاده از الگوهای برنامه نویسی مانند async/await • به کارگیری کتابخانه های موازی سازی سطح بالا مانند TBB • استفاده از زبان های نوع ایمن برای رشته ها مانند Rust • پیاده سازی مدل های Actor-based مانند Akka • بهینه سازی زمان بندی رشته ها برای پردازنده های مدرن
