Διαφορά μεταξύ διεργασίας και νήματος | Διαδικασία Vs Θέμα

Διαδικασία vs Θέμα

Για να αφήσουμε τους υπολογιστές να κάνουν περισσότερες από μία δραστηριότητες τη φορά, τόσο η διαδικασία όσο και το νήμα παρέχουν μια εξαιρετική υπηρεσία, αλλά υπάρχει διαφορά μεταξύ τους στον τρόπο που λειτουργούν. Όλα τα προγράμματα που εκτελούνται σε έναν υπολογιστή χρησιμοποιούν τουλάχιστον μία διαδικασία ή ένα νήμα. Η διαδικασία και το νήμα επιτρέπουν στον επεξεργαστή να αλλάζει ομαλά τις διάφορες λειτουργίες ενώ μοιράζεται τους πόρους του υπολογιστή. Επομένως, είναι καθήκον ενός προγραμματιστή να χρησιμοποιεί νήματα και διαδικασίες με αποτελεσματικό τρόπο για να κάνει έναν επεξεργαστή με υψηλή απόδοση. Η εφαρμογή των κλωστών και των διαδικασιών διαφέρει ανάλογα με το διαθέσιμο λειτουργικό σύστημα.

Τι είναι μια διαδικασία;

Μια διαδικασία, γενικά, είναι μια συνεχής σειρά ενεργειών για την επίτευξη συγκεκριμένου αποτελέσματος. Όμως, στον κόσμο των υπολογιστών, μια διαδικασία είναι

μια παρουσία ενός προγράμματος εκτέλεσης υπολογιστή. Με άλλα λόγια, είναι μια ιδέα μιας ενιαίας εμφάνισης ενός τρέχοντος προγράμματος ηλεκτρονικού υπολογιστή. Απλά διεργασίες εκτελούν δυαδικά αρχεία που περιέχουν ένα ή περισσότερα νήματα. Ανάλογα με τον αριθμό των θεμάτων που εμπλέκονται σε μια διαδικασία, υπάρχουν δύο τύποι διαδικασιών. Πρόκειται για διαδικασίες με ένα μόνο νήμα και διεργασίες πολλαπλών νημάτων. Όπως υποδηλώνει το όνομά της, μια

διαδικασία με ένα μόνο νήμα είναι μια διαδικασία που έχει μόνο ένα νήμα. Επομένως, αυτό το νήμα είναι μια διαδικασία και υπάρχει μόνο μία δραστηριότητα που συμβαίνει. Σε μια διαδικασία πολλαπλών νημάτων , υπάρχουν περισσότερα από ένα νήμα και υπάρχουν περισσότερες από μία δραστηριότητες που συμβαίνουν.

Δύο ή περισσότερες διεργασίες μπορούν να επικοινωνούν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας επικοινωνία μεταξύ διαδικασιών. Αλλά είναι αρκετά δύσκολο και χρειάζονται περισσότερους πόρους. Όταν κάνετε μια νέα διαδικασία, ένας προγραμματιστής πρέπει να κάνει δύο πράγματα. Είναι επικάλυψη της γονικής διαδικασίας και κατανομή της μνήμης και των πόρων για τη νέα διαδικασία. Έτσι είναι πολύ ακριβό.

Τι είναι το νήμα;

Στον κόσμο της πληροφορικής, ένα νήμα είναι

η μικρότερη εκτέλεση εντολών ενός προγράμματος υπολογιστή που μπορεί να διαχειρίζεται ανεξάρτητα σύμφωνα με ένα χρονοδιάγραμμα. Ένα νήμα είναι μια απλή διαδρομή εκτέλεσης μέσα σε μια διαδικασία . Ένα νήμα είναι τόσο ισχυρό όσο μια διαδικασία επειδή ένα νήμα μπορεί να κάνει οτιδήποτε μπορεί να κάνει μια διαδικασία. Ένα νήμα είναι μια διαδικασία ελαφρού βάρους και χρειάζεται μόνο λιγότερους πόρους. Τα νήματα μπορούν να διαβάζουν από και να γράφουν στις ίδιες μεταβλητές και μεταβλητές δομών δεδομένων. Το νήμα μπορεί να επικοινωνεί εύκολα μεταξύ των νημάτων.

Σήμερα, η πολλαπλή σπείρα έχει γίνει μια φυσική προσέγγιση σε πολλά προβλήματα. Ένα μεγάλο έργο χωρίζεται σε τμήματα και κάθε ένα από αυτά ανατίθεται σε μια μονάδα εκτέλεσης που ονομάζεται νήμα. Αυτό είναι απλώς πολλαπλών σπειρωμάτων.Αυτό απαιτεί προσεκτικό προγραμματισμό, επειδή τα θέματα μοιράζονται δομές δεδομένων που τροποποιούνται από άλλο νήμα τη φορά και επίσης επειδή τα νήματα έχουν τον ίδιο χώρο διευθύνσεων. Ένα ακόμα πλεονέκτημα των νημάτων είναι ότι τα νήματα παρέχουν έναν αποδοτικό και αποτελεσματικό τρόπο επίτευξης παραλληλισμού. Η απόδοση ενός συστήματος μπορεί να αυξηθεί επιτρέποντας την εκτέλεση πολλαπλών νημάτων σε πολλούς επεξεργαστές, επειδή το νήμα είναι μια ανεξάρτητα προγραμματιζόμενη οντότητα.

Mutli-threading

Ποια είναι η διαφορά ανάμεσα στη διαδικασία και το νήμα;

• Οι διεργασίες είναι δύσκολο να δημιουργηθούν επειδή χρειάζεται μια επανάληψη της γονικής διαδικασίας και της κατανομής μνήμης ενώ τα νήματα είναι εύκολο να δημιουργηθούν αφού δεν απαιτούν ξεχωριστό χώρο διεύθυνσης.

• Τα νήματα χρησιμοποιούνται για απλές εργασίες, ενώ οι διαδικασίες χρησιμοποιούνται για εργασίες βαρέως βάρους, όπως η εκτέλεση μιας εφαρμογής.

• Οι διεργασίες δεν μοιράζονται τον ίδιο χώρο διευθύνσεων, αλλά τα θέματα που ανήκουν στην ίδια διαδικασία μοιράζονται τον ίδιο χώρο διευθύνσεων.

• Οι διεργασίες είναι ανεξάρτητες το ένα από το άλλο, αλλά τα νήματα είναι αλληλεξαρτώμενα καθώς μοιράζονται τον ίδιο χώρο διευθύνσεων.

• Μια διαδικασία μπορεί να αποτελείται από πολλαπλά νήματα.

• Δεδομένου ότι τα θέματα μοιράζονται τον ίδιο χώρο διεύθυνσης, η εικονική μνήμη συνδέεται μόνο με διαδικασίες, αλλά όχι με νήματα. Αλλά ένας ξεχωριστός εικονικοποιημένος επεξεργαστής συνδέεται με κάθε νήμα.

• Κάθε διαδικασία έχει δικό της κώδικα και δεδομένα ενώ τα θέματα των διαδικασιών μοιράζονται τον ίδιο κωδικό και δεδομένα.

• Κάθε διαδικασία ξεκινάει με ένα πρωταρχικό νήμα, αλλά μπορεί να δημιουργήσει πρόσθετα νήματα εάν απαιτείται.

• Η εναλλαγή περιβάλλοντος μεταξύ των διαδικασιών είναι πολύ πιο αργή από την αλλαγή περιβάλλοντος μεταξύ των νημάτων της ίδιας διαδικασίας.

• Τα θέματα μπορούν να έχουν άμεση πρόσβαση στα τμήματα δεδομένων, αλλά οι διαδικασίες έχουν το δικό τους αντίγραφο των τμημάτων δεδομένων.

• Οι διαδικασίες έχουν γενικά έξοδα αλλά όχι θέματα.

Περίληψη:

Διαδικασία εναντίον Νήμα

Η διαδικασία και το νήμα είναι δύο τεχνικές που χρησιμοποιούνται από τους προγραμματιστές για τον έλεγχο του επεξεργαστή και την εκτέλεση των οδηγιών σε έναν υπολογιστή με αποτελεσματικό και αποτελεσματικό τρόπο. Μια διαδικασία μπορεί να περιέχει πολλά θέματα. Τα θέματα παρέχουν έναν αποτελεσματικό τρόπο για να μοιράζονται τη μνήμη, παρόλο που λειτουργεί πολλαπλές εκτελέσεις παρά διεργασίες. Επομένως, τα θέματα είναι μια εναλλακτική λύση σε πολλαπλές διαδικασίες. Με την αυξανόμενη τάση προς επεξεργαστές πολλαπλών πυρήνων, τα νήματα θα γίνουν το πιο σημαντικό εργαλείο στον κόσμο των προγραμματιστών.

Εικόνες Ευγενική παραπομπή:

Παράδειγμα του mitithreading από τον Mattias. Campe (CC BY 2. 0)