Многопоточность и многопроцессорность

Ключевая разница между многопоточностью и многопроцессорностью

Многопроцессорная система имеет более двух процессоров, тогда как многопоточность — это метод выполнения программы, который позволяет одному процессу иметь несколько сегментов кода.
Многопроцессорность повышает надежность системы, поскольку в многопоточном процессе каждый поток выполняется параллельно друг другу.
Многопроцессорность помогает увеличить вычислительную мощность, тогда как многопоточность помогает создавать вычислительные потоки одного процесса.
В мультипроцессировании создание процесса происходит медленно и зависит от ресурсов, тогда как в мультипрограммировании создание потока экономно по времени и ресурсам.
Многопоточность позволяет избежать травления, тогда как многопроцессорность опирается на консервацию объектов в памяти для отправки другим процессам.
Многопроцессорная система занимает меньше времени, тогда как на обработку заданий уходит умеренное количество времени.

Что такое многопроцессорность?

Многопроцессорная система имеет более двух процессоров. В систему добавляются процессоры, что помогает увеличить скорость вычислений системы. Каждый процессор имеет свой собственный набор регистров и основную память.

Однако, поскольку каждый ЦП является отдельным, может случиться так, что одному ЦП нечего будет обрабатывать. Один процессор может простаивать, а другой может быть перегружен конкретными процессами. В таком случае процесс и ресурсы динамически распределяются между процессорами.

Что такое многопоточность?

Многопоточность — это метод выполнения программы, который позволяет одному процессу иметь несколько сегментов кода (например, потоков). Он также выполняется одновременно в «контексте» этого процесса. Многопоточные приложения — это приложения, которые имеют два или более потоков, выполняемых одновременно. Поэтому его также называют параллелизмом.

Характеристики многопроцессорной обработки

Вот основные особенности многопроцессорной обработки:

Многопроцессорные процессоры классифицируются по способу организации их памяти.
Многопроцессорность повышает надежность системы.
Многопроцессорность может повысить производительность за счет разложения программы на параллельные исполняемые задачи.

Характеристики многопоточности

Вот важные аспекты многопоточности:

В многопоточном процессе каждый поток выполняется параллельно друг другу.
Потоки не позволяют разделить область памяти. Таким образом, он экономит память и обеспечивает лучшую производительность приложений.

Разница между многопроцессорностью и многопоточностью

Вот важные различия между многопоточностью и многопроцессорностью.

Параметр	многопроцессорная обработка	многопоточность
Базовый	Многопроцессорность помогает увеличить вычислительную мощность.	Многопоточность помогает создавать вычислительные потоки одного процесса для увеличения вычислительной мощности.
Типы	Это позволяет одновременно выполнять несколько процессов.	Одновременно выполняются несколько потоков одного процесса.
переключение процессора	В многопроцессорной обработке процессору приходится переключаться между несколькими программами, чтобы создавалось впечатление, что несколько программ выполняются одновременно.	При многопоточности процессору приходится переключаться между несколькими потоками, чтобы создать впечатление, что все потоки выполняются одновременно.
Создание	Создание процесса происходит медленно и зависит от ресурсов.	Создание темы экономно по времени и ресурсам.
классификация	Многопроцессорность может быть симметричной или асимметричной.	Многопоточность не классифицируется.
Память	Многопроцессорность выделяет отдельную память и ресурсы для каждого процесса или программы.	Многопоточные потоки, принадлежащие одному и тому же процессу, используют ту же память и ресурсы, что и сам процесс.
Объекты травления	Многопоточность позволяет избежать травления.	Многопроцессорность основана на сохранении объектов в памяти для отправки другим процессам.
Программа	Многопроцессорная система позволяет выполнять множество программ и задач.	Многопоточная система выполняет несколько потоков одного и того же или разных процессов.
Затраченное время	Less время уходит на обработку задания.	На обработку задания уходит умеренное количество времени.

Преимущество многопроцессорности

Вот минусы/плюсы многопроцессорности:

Самым большим преимуществом многопроцессорной системы является то, что она помогает выполнить больше работы за более короткий период.
Код обычно прост.
Использует преимущества нескольких процессоров и ядер
Помогает вам избежать ограничений GIL для C.Python
Удалите примитивы синхронизации, если вы не используете общую память.
Дочерние процессы в большинстве случаев прерываемы/уничтожимы
Это поможет вам выполнить работу в более короткие сроки.
Эти типы систем следует использовать, когда для обработки большого объема данных требуется очень высокая скорость.
Многопроцессорные системы экономят деньги по сравнению с однопроцессорными системами, поскольку процессоры могут совместно использовать периферийные устройства и источники питания.

Преимущество многопоточности

Вот плюсы/преимущества многопоточности:

Потоки используют одно и то же адресное пространство
Потоки легкие и требуют мало памяти.
Стоимость связи между потоками невелика.
Доступ к состоянию памяти из другого контекста стал проще.
Это позволяет легко создавать адаптивные пользовательские интерфейсы.
Идеальный вариант для приложений, связанных с вводом-выводом.
Требуется меньше времени для переключения между двумя потоками в общей памяти и времени для завершения.
Потоки запускаются быстрее, чем процессы, а также быстрее переключаются между задачами.
Все потоки совместно используют пул памяти процесса, что очень полезно.
Создание нового потока в существующем процессе занимает меньше времени, чем создание нового процесса.

Недостаток многопроцессорности

Вот минусы/недостатки использования многопроцессорной операционной системы.

IPC (межпроцессное взаимодействие) довольно сложный процесс с большими накладными расходами.
Имеет больший объем памяти

Недостаток многопоточности

Вот минусы/недостатки использования многопоточной системы:

Многопоточная система не может быть прервана или уничтожена.
Если не следовать модели очереди команд и насоса сообщений, необходимо использовать синхронизацию вручную, что становится необходимостью.
Код обычно труднее понять, и вероятность возникновения условий гонки резко возрастает.

Вы могли бы: