Cosa sono i thread verdi (green threads)?

I thread verdi sono thread gestiti a livello di spazio utente, non dal sistema operativo. Non sono visualizzati direttamente nei thread del sistema operativo. La pianificazione e il cambio di contesto tra thread verdi vengono eseguiti in runtime del linguaggio di programmazione o tramite una libreria speciale.

Caratteristiche principali:

• Gestione: Completamente eseguita a runtime.
• Risorse: Richiedono meno risorse di sistema (memoria e tempo CPU) rispetto ai thread nativi del sistema operativo per creazione e switching.
• Pianificazione: Non preemptive (multitasking cooperativo). Il thread deve cedere esplicitamente il controllo affinché un altro thread verde possa essere eseguito.
• Parallelismo: A causa della pianificazione non preemptive e della gestione in spazio utente, i thread verdi non supportano esplicitamente l'esecuzione parallela su processori multi-core senza meccanismi aggiuntivi (ad esempio, usare più processi, ognuno con i propri thread verdi).

In Ruby, specialmente in versioni vecchie (prima della 1.9) e con MRI (Matz's Ruby Interpreter), si usavano thread verdi. Questo causava problemi di performance su sistemi multi-core, poiché solo un thread verde poteva essere eseguito in un dato momento, bloccato dal Global Interpreter Lock (GIL). Nelle versioni più recenti di MRI e in implementazioni alternative (JRuby, Rubinius), si usano thread nativi del sistema operativo.

# Esempio di utilizzo di thread in Ruby (a seconda della versione e dell'implementazione, possono essere verdi o nativi)
t1 = Thread.new do
  puts "Thread 1 avviato"
  sleep(1)
  puts "Thread 1 terminato"
end

t2 = Thread.new do
  puts "Thread 2 avviato"
  sleep(1)
  puts "Thread 2 terminato"
end

t1.join # Attende la fine del thread t1
t2.join # Attende la fine del thread t2

puts "Tutti i thread sono terminati"

Confronto tra thread verdi e nativi:

Caratteristica	Thread verdi	Thread nativi del sistema operativo
Gestione	Spazio utente	Nucleo del sistema operativo
Creazione/Commutazione	Più economico	Più costoso
Pianificazione	Cooperativa (non preemptive)	Preemptive
Parallelismo	Limitato (un CPU) senza meccanismi	Completo (più CPU)
Chiamate bloccanti	Blocca l'interprete/processo intero	Blocca solo il thread nativo corrente

Nel contesto di Ruby moderno (dalla 1.9 in poi con MRI), i thread Thread sono thread nativi del sistema operativo. I thread verdi, come modello principale di parallelismo, sono ora rari in MRI, ma possono essere trovati in librerie specifiche o runtime alternativi.