Mitmelõimeline vs mitmetöötlus – nende erinevus
Nathaniel Brooks
Peamised erinevused mitme keermestamise ja mitme töötlemise vahel
- Mitmetöötlussüsteemil on rohkem kui kaks protsessorit, samas kui mitmelõimeline on programmi täitmistehnika, mis võimaldab ühel protsessil olla mitu koodisegmenti
- Multitöötlus parandab süsteemi töökindlust, samas kui mitme lõimega töötlemise protsessis jooksevad kõik lõimed üksteisega paralleelselt.
- Mitmiktöötlus aitab teil suurendada arvutusvõimsust, samas kui mitme lõimega töötlemine aitab teil luua ühe protsessi arvutuslõime
- Multitöötluses on protsessi loomine aeglane ja ressursispetsiifiline, samas kui multiprogrammeerimises on lõime loomine aja- ja ressursisäästlik.
- Mitme lõimega töötlemine väldib peitsimist, samas kui multitöötlus tugineb muudele protsessidele saatmiseks mällu olevate objektide peitsimisele.
- Multitöötlussüsteem võtab vähem aega, samas kui töö töötlemine võtab aega mõõdukalt.
Mis on multitöötlus?
Mitmetöötlussüsteemil on rohkem kui kaks protsessorit. Süsteemi lisatakse protsessorid, mis aitavad suurendada süsteemi arvutuskiirust. Igal CPU-l on oma registrite komplekt ja põhimälu.
Kuna aga iga CPU on eraldi, võib juhtuda, et ühel CPU-l ei pruugi olla midagi töödelda. Üks protsessor võib olla jõude ja teine võib olla konkreetsete protsessidega üle koormatud. Sellisel juhul jagatakse protsess ja ressursid protsessorite vahel dünaamiliselt.
Mis on multithreading?
Multithreading on programmi täitmistehnika, mis võimaldab ühel protsessil olla mitu koodisegmenti (nt lõime). See töötab samaaegselt ka selle protsessi kontekstis. Mitme lõimega rakendused on rakendused, millel on kaks või enam lõime, mis töötavad samaaegselt. Seetõttu nimetatakse seda ka samaaegsuseks.
Multitöötluse omadused
Siin on multitöötluse põhifunktsioonid:
- Multitöötlus liigitatakse vastavalt sellele, kuidas nende mälu on korraldatud.
- Multitöötlus parandab süsteemi töökindlust
- Mitmiktöötlus võib jõudlust parandada, jagades programmi paralleelseteks käivitatavateks ülesanneteks.
Multithreadingu omadused
Siin on mitme keermestamise olulised aspektid:
- Mitme keermestamise protsessis jookseb iga niit üksteisega paralleelselt.
- Lõimed ei võimalda mäluala eraldada. Seetõttu säästab see mälu ja pakub paremat rakenduse jõudlust
Erinevus mitme töötlemise ja mitme lõimega töötlemise vahel
Siin on olulised erinevused multithreading vs multiprocessing vahel
| Parameeter | Mitmeprotsessiline töötlemine | Mitmikeermeline |
|---|---|---|
| Põhi- | Mitmiktöötlus aitab teil arvutusvõimsust suurendada. | Mitme lõimega töötlemine aitab teil arvutusvõimsuse suurendamiseks luua ühe protsessi arvutuslõime. |
| Täitmine | See võimaldab teil käivitada mitu protsessi samaaegselt. | Ühe protsessi mitu lõime käivitatakse samaaegselt. |
| CPU vahetamine | Multitöötluses peab protsessor lülituma mitme programmi vahel, nii et näib, et mitu programmi töötab samaaegselt. | Mitme lõimega töötlemisel peab CPU lülituma mitme lõime vahel, et tunduks, et kõik lõimed töötavad samaaegselt. |
| Loomine | Protsessi loomine on aeglane ja ressursispetsiifiline. | Lõime loomine on aja- ja ressursisäästlik. |
| Klassifikatsioon | Multitöötlus võib olla sümmeetriline või asümmeetriline. | Mitmelõimelisust ei klassifitseerita. |
| Mälu | Multitöötlus eraldab iga protsessi või programmi jaoks eraldi mälu ja ressursid. | Sama protsessi kuuluvad mitmelõimelised lõimed jagavad sama mälu ja ressursse kui protsessil. |
| Esemete marineerimine | Mitmekeermestamine väldib peitsimist. | Multitöötlus põhineb objektide peitmisel mällu, et saata need teistele protsessidele. |
| Programm | Multitöötlussüsteem võimaldab täita mitut programmi ja ülesannet. | Mitme lõimega süsteem käivitab sama või erinevate protsesside mitu lõime. |
| Võetud aeg | Less töö töötlemiseks kulub aega. | Tööde töötlemiseks kulub mõõdukalt aega. |
Multitöötluse eelised
Siin on mitmetöötluse miinused / plussid:
- Mitme protsessoriga süsteemi suurim eelis on see, et see aitab teil lühema aja jooksul rohkem tööd teha.
- Kood on tavaliselt lihtne.
- Kasutab ära mitut protsessorit ja südamikku
- Aitab vältida GIL-i piiranguid C jaoksPython
- Eemaldage sünkroonimisprimitiivid, välja arvatud juhul, kui kasutate ühismälu.
- Lapsprotsessid on enamasti katkestatavad/taptavad
- See aitab teil tööd teha lühema ajaga.
- Seda tüüpi süsteeme tuleks kasutada siis, kui suure andmemahu töötlemiseks on vaja väga suurt kiirust.
- Mitme protsessoriga süsteemid säästavad raha võrreldes ühe protsessori süsteemidega, kuna protsessorid saavad välisseadmeid ja toiteallikaid jagada.
Multithreadingu eelis
Siin on mitme keermestamise plussid/kasud:
- Lõimed jagavad sama aadressiruumi
- Keermed on kerged ja nende mälumaht on väike
- Lõimedevahelise suhtluse hind on madal.
- Juurdepääs mälu olekule teisest kontekstist on lihtsam
- See võimaldab teil kergesti reageerivaid kasutajaliideseid luua
- Ideaalne võimalus I/O-ühendusega rakenduste jaoks
- Ühismälus kahe lõime vahel lülitumiseks kulub vähem aega ja lõpetamiseks
- Lõimed käivituvad kiiremini kui protsessid ja ka ülesannete vahetamisel.
- Kõik lõimed jagavad protsessimälu, mis on väga kasulik.
- Olemasolevas protsessis uue lõime loomiseks kulub vähem aega kui uue protsessi jaoks
Multitöötluse miinus
Siin on mitmetöötlussüsteemi kasutamise miinused / puudused
- IPC (Inter-Process Communication) on üsna keeruline ja suurema üldkuluga
- Sellel on suurem mälumaht
Mitmekeermestamise puudus
Siin on mitme lõimega süsteemi kasutamise miinused / puudused:
- Mitme lõimega süsteem ei ole katkestatav/tappatav
- Kui ei järgita käsujärjekorda ja sõnumipumba mudelit, on vaja sünkroonimist käsitsi kasutada, mis muutub hädavajalikuks
- Koodi on tavaliselt raskem mõista ja see suurendab potentsiaali, et võistlustingimused suurenevad dramaatiliselt
