Multithreading vs Multiprocessing – razlika između njih
Nathaniel Brooks
Ključna razlika između višenitnosti i višestruke obrade
- Višeprocesni sustav ima više od dva procesora, dok je Multithreading tehnika izvršavanja programa koja omogućuje da jedan proces ima više segmenata koda
- Višestruka obrada poboljšava pouzdanost sustava dok u procesu višenitnosti svaka nit teče jedna s drugom paralelno.
- Višeprocesiranje vam pomaže da povećate računalnu snagu, dok vam višenitnost pomaže u stvaranju računalnih niti jednog procesa
- U multiprogramiranju, stvaranje procesa je sporo i ovisi o resursima, dok je u multiprogramiranju stvaranje niti ekonomično u vremenu i resursima.
- Multithreading izbjegava odabiranje, dok se Multiprocessing oslanja na odabiranje objekata u memoriji za slanje drugim procesima.
- Višeprocesni sustav oduzima manje vremena, dok je za obradu posla potrebno umjereno vrijeme.
Što je višeprocesiranje?
Višeprocesni sustav ima više od dva procesora. Sustavu se dodaju procesori koji pomažu povećati brzinu računanja sustava. Svaki CPU ima vlastiti skup registara i glavnu memoriju.
Međutim, budući da je svaki CPU odvojen, može se dogoditi da jedan CPU nema što obraditi. Jedan procesor može mirovati, a drugi može biti preopterećen određenim procesima. U takvom slučaju, proces i resursi se dinamički dijele među procesorima.
Što je Multithreading?
Multithreading je tehnika izvršavanja programa koja omogućuje jednom procesu da ima više segmenata koda (poput niti). Također se odvija istovremeno unutar "konteksta" tog procesa. Višenitne aplikacije su aplikacije koje imaju dvije ili više niti koje se izvode istovremeno. Stoga je također poznat kao istovremenost.
Karakteristike višeprocesiranja
Evo osnovnih značajki višestruke obrade:
- Višeprocesni se klasificiraju prema načinu na koji je njihova memorija organizirana.
- Multiprocesiranje poboljšava pouzdanost sustava
- Višeprocesiranje može poboljšati performanse rastavljanjem programa na paralelne izvršne zadatke.
Karakteristike višenitnosti
Evo važnih aspekata višenitnosti:
- U višenitnom procesu, svaka nit teče jedna s drugom paralelno.
- Niti vam ne dopuštaju odvajanje memorijskog područja. Stoga štedi memoriju i nudi bolje performanse aplikacije
Razlika između višestruke obrade i višenitnosti
Ovdje su važne razlike između višenitnosti i višestrukosti
| Parametar | višeobradbeni | Višenitnost |
|---|---|---|
| osnovni | Multiprocesiranje vam pomaže da povećate snagu računala. | Multithreading vam pomaže stvoriti računalne niti jednog procesa za povećanje računalne snage. |
| Izvršenje | Omogućuje vam istovremeno izvršavanje više procesa. | Istovremeno se izvodi više niti jednog procesa. |
| Prebacivanje procesora | Kod višeprocesiranja, CPU se mora prebacivati između više programa tako da izgleda kao da se više programa izvodi istovremeno. | U multithreadingu, CPU se mora prebacivati između više niti kako bi izgledalo da sve niti rade istovremeno. |
| Stvaranje | Stvaranje procesa je sporo i ovisi o resursima. | Stvaranje niti je ekonomično u vremenu i resursima. |
| Klasifikacija | Multiprocesiranje može biti simetrično ili asimetrično. | Višenitnost nije klasificirana. |
| memorija | Višeprocesiranje dodjeljuje zasebnu memoriju i resurse za svaki proces ili program. | Višenitne niti koje pripadaju istom procesu dijele istu memoriju i resurse kao i proces. |
| Kiseljenje predmeta | Multithreading izbjegava kiseljenje. | Višeprocesiranje se oslanja na odabiranje objekata u memoriji za slanje drugim procesima. |
| program | Višeprocesni sustav omogućuje izvršavanje više programa i zadataka. | Višenitni sustav izvršava više niti istih ili različitih procesa. |
| Potrebno vrijeme | Less potrebno je vrijeme za obradu posla. | Za obradu posla potrebno je umjereno vrijeme. |
Prednost višestruke obrade
Evo nedostataka/procesa višestruke obrade:
- Najveća prednost višeprocesorskog sustava je što vam pomaže da obavite više posla u kraćem vremenskom roku.
- Kod je obično jednostavan.
- Iskorištava prednosti više procesora i jezgri
- Pomaže vam da izbjegnete GIL ograničenja za CPython
- Uklonite primitive sinkronizacije osim ako ne koristite zajedničku memoriju.
- Podređeni procesi se uglavnom mogu prekinuti/ubiti
- Pomaže vam da posao obavite u kraćem roku.
- Ove vrste sustava treba koristiti kada je potrebna vrlo velika brzina za obradu velike količine podataka.
- Višeprocesorski sustavi štede novac u usporedbi s jednoprocesorskim sustavima jer procesori mogu dijeliti periferne uređaje i napajanje.
Prednost višenitnosti
Ovdje su prednosti/prednosti višenitnosti:
- Niti dijele isti adresni prostor
- Niti su lagane i zauzimaju malo memorije
- Cijena komunikacije između niti je niska.
- Pristup stanju memorije iz drugog konteksta je lakši
- Omogućuje vam da jednostavno izradite responzivna sučelja
- Idealna opcija za I/O-vezane aplikacije
- Potrebno je manje vremena za prebacivanje između dvije niti unutar zajedničke memorije i vremena za prekid
- Niti se brže pokreću od procesa, a također su brže i u izmjeni zadataka.
- Sve niti dijele procesnu memoriju koja je vrlo korisna.
- Potrebno je manje vremena za stvaranje nove niti u postojećem procesu nego za novi proces
Nedostatak višestruke obrade
Ovdje su mane/nedostaci korištenja višeprocesnog operativnog sustava
- IPC (Inter-Process Communication) prilično je kompliciran s više troškova
- Ima veći memorijski otisak
Nedostatak višenitnosti
Ovdje su mane/nedostaci korištenja višenitnog sustava:
- Višenitni sustav se ne može prekinuti/ubiti
- Ako se ne slijedi model čekanja naredbi i pumpe poruka, potrebna je ručna upotreba sinkronizacije koja postaje nužnost
- Kod je obično teže razumjeti i povećava mogućnost da se uvjeti utrke dramatično povećavaju
