Multithreading vs Multiprocessing – Különbség köztük
Nathaniel Brooks
Főbb különbség a többszálú és több feldolgozás között
- A többfeldolgozó rendszer kettőnél több processzorral rendelkezik, míg a Multithreading egy olyan programvégrehajtási technika, amely lehetővé teszi, hogy egyetlen folyamat több kódszegmenssel rendelkezzen.
- A többszálú feldolgozás javítja a rendszer megbízhatóságát, míg a többszálú folyamatban minden szál párhuzamosan fut egymással.
- A többszálú feldolgozás segít a számítási teljesítmény növelésében, míg a többszálú feldolgozás egyetlen folyamat számítási szálainak létrehozásában
- A Multiprocessingban a folyamat létrehozása lassú és erőforrás-specifikus, míg a Multiprogramingban a szál létrehozása idő- és erőforrás-takarékos.
- A többszálú feldolgozás elkerüli a pácolást, míg a többszálú feldolgozás a memóriában lévő objektumok pácolásán alapul, hogy elküldje azokat más folyamatoknak.
- A többfeldolgozó rendszer kevesebb időt vesz igénybe, míg a feladatok feldolgozása mérsékelt időt vesz igénybe.
Mi az a Multiprocessing?
A többfeldolgozó rendszer kettőnél több processzort tartalmaz. A CPU-kat hozzáadják a rendszerhez, ami segít növelni a rendszer számítási sebességét. Minden CPU-nak saját regiszterkészlete és fő memóriája van.
Mivel azonban minden CPU különálló, előfordulhat, hogy egy CPU-nak nincs mit feldolgoznia. Az egyik processzor tétlenül állhat, a másik pedig túlterhelt lehet az adott folyamatokkal. Ebben az esetben a folyamat és az erőforrások dinamikusan megosztásra kerülnek a processzorok között.
Mi az a Multithreading?
A multithreading egy programvégrehajtási technika, amely lehetővé teszi, hogy egyetlen folyamat több kódszegmenssel (például szálakkal) rendelkezzen. Egyidejűleg is fut a folyamat „kontextusában”. A többszálú alkalmazások olyan alkalmazások, amelyek két vagy több szálat tartalmaznak, amelyek párhuzamosan futnak. Ezért párhuzamosságnak is nevezik.
A Multiprocessing jellemzői
Íme a Multiprocessing alapvető jellemzői:
- A többfeldolgozást a memóriájuk szervezésének módja szerint osztályozzák.
- A többszörös feldolgozás javítja a rendszer megbízhatóságát
- A többfeldolgozás javíthatja a teljesítményt azáltal, hogy a programot párhuzamos végrehajtható feladatokra bontja.
A Multithreading jellemzői
Íme a többszálú feldolgozás fontos szempontjai:
- A többszálú folyamat során minden szál párhuzamosan fut egymással.
- A szálak nem teszik lehetővé a memóriaterület elkülönítését. Ezért memóriát takarít meg, és jobb alkalmazásteljesítményt kínál
Különbség a multiprocessing és a multithreading között
Itt vannak fontos különbségek a Multithreading és a Multiprocessing között
| Vizsgált paraméter | multiprocessing | Többszálas |
|---|---|---|
| alapvető | A többfeldolgozás segít a számítási teljesítmény növelésében. | A többszálú kezelés segít egyetlen folyamat számítási szálainak létrehozásában a számítási teljesítmény növelése érdekében. |
| Végrehajtás | Lehetővé teszi több folyamat egyidejű végrehajtását. | Egyetlen folyamat több szála fut párhuzamosan. |
| CPU váltás | A Multiprocessing esetén a CPU-nak több program között kell váltania, hogy úgy tűnjön, több program fut egyidejűleg. | A többszálú kezelésben a CPU-nak több szál között kell váltania, hogy úgy tűnjön, az összes szál egyszerre fut. |
| Gyors létrehozás | Egy folyamat létrehozása lassú és erőforrás-specifikus. | A szál létrehozása idő- és erőforrás-takarékos. |
| Osztályozás | A többszörös feldolgozás lehet szimmetrikus vagy aszimmetrikus. | A többszálú feldolgozás nincs besorolva. |
| Memory design | A többfeldolgozás külön memóriát és erőforrásokat foglal le minden egyes folyamathoz vagy programhoz. | Az ugyanahhoz a folyamathoz tartozó többszálú szálak ugyanazt a memóriát és erőforrásokat osztják meg, mint a folyamaté. |
| Tárgyak pácolása | A többszálú kötés elkerüli a pácolást. | A multiprocessing az objektumok memóriában való pácolásán alapul, hogy elküldje azokat más folyamatoknak. |
| Program | A többfeldolgozó rendszer lehetővé teszi több program és feladat végrehajtását. | A többszálú rendszer ugyanazon vagy különböző folyamatok több szálát hajtja végre. |
| Időbe telt | Less időt vesz igénybe a munka feldolgozása. | A munka feldolgozása mérsékelt időbe telik. |
A Multiprocessing előnyei
Íme a multiprocessing hátrányai/előnyei:
- A többprocesszoros rendszer legnagyobb előnye, hogy segít rövidebb idő alatt több munkát elvégezni.
- A kód általában egyértelmű.
- Kihasználja a több CPU és mag előnyeit
- Segít elkerülni a C-re vonatkozó GIL-korlátozásokatPython
- Távolítsa el a szinkronizálási primitíveket, hacsak nem osztott memóriát használ.
- A gyermekfolyamatok többnyire megszakíthatók/megölhetők
- Segít abban, hogy a munkát rövidebb idő alatt elvégezze.
- Az ilyen típusú rendszereket akkor kell használni, ha nagyon nagy sebességre van szükség nagy mennyiségű adat feldolgozásához.
- A többprocesszoros rendszerek pénzt takarítanak meg az egyprocesszoros rendszerekhez képest, mivel a processzorok megoszthatják egymással a perifériákat és a tápegységeket.
A Multithreading előnyei
Íme a többszálú feldolgozás előnyei/előnyei:
- A szálak ugyanazt a címteret használják
- A szálak könnyűek, és alacsony a memóriaigényük
- A szálak közötti kommunikáció költsége alacsony.
- A memóriaállapothoz más kontextusból való hozzáférés könnyebb
- Segítségével könnyen érzékeny felhasználói felületeket hozhat létre
- Ideális lehetőség I/O-kötött alkalmazásokhoz
- Kevesebb időt vesz igénybe a két szál közötti váltás a megosztott memórián belül, és a befejezés
- A szálak gyorsabban indulnak el, mint a folyamatok, és gyorsabbak a feladatváltásban is.
- Az összes szál megoszt egy folyamatmemóriakészletet, ami nagyon előnyös.
- Kevesebb időt vesz igénybe egy új szál létrehozása a meglévő folyamatban, mint egy új folyamat
A Multiprocessing hátránya
Itt vannak a többfeldolgozó operációs rendszer hátrányai/hátrányai
- Az IPC (Inter-Process Communication) meglehetősen bonyolult, több rezsivel
- Nagyobb memóriaterülettel rendelkezik
A többszálú kötés hátránya
Íme a többszálú rendszer használatának hátrányai/hátrányai:
- A többszálú rendszer nem megszakítható/leölhető
- Ha nem követi a parancssort és az üzenetszivattyú-modellt, akkor kézi szinkronizálásra van szükség, ami szükségessé válik
- A kódot általában nehezebb megérteni, és megnöveli a versenykörülmények lehetőségét, amely drámaian megnő
