Rozdiel medzi procesom a vláknom

Proces vs vlákno
 

S cieľom umožniť počítačom vykonávať viac ako jednu činnosť v rovnakom čase poskytujú proces aj vlákno skvelú službu, ale medzi nimi existuje rozdiel v spôsobe, akým fungujú. Všetky programy bežiace na počítači používajú aspoň jeden proces alebo vlákno. Proces a vlákno umožňujú procesoru plynule prepínať medzi niekoľkými úlohami pri zdieľaní zdrojov počítača. Je preto povinnosťou programátora efektívne používať vlákna a procesy, aby sa procesor stal vysoko výkonným. Implementácia vlákien a procesov sa líši v závislosti od dostupného operačného systému.

Čo je to proces?

Proces je vo všeobecnosti nepretržitá séria opatrení na dosiahnutie konkrétneho výsledku. Ale vo svete počítačov je to proces inštancia vykonávajúceho počítačového programu. Inými slovami, ide o jediný výskyt bežiaceho počítačového programu. Jednoducho procesy spúšťajú binárne súbory, ktoré obsahujú jedno alebo viac vlákien.

Podľa počtu vlákien zapojených do procesu existujú dva typy procesov. Sú to procesy s jedným vláknom a procesy s viacerými vláknami. Ako už názov napovedá, a proces s jedným vláknom je proces, ktorý má iba jedno vlákno. Toto vlákno je preto proces a prebieha iba jedna činnosť. V proces s viacerými vláknami, existuje viac ako jedno vlákno a prebieha viac ako jedna činnosť.

Dva alebo viac procesov môže navzájom komunikovať pomocou medziprocesovej komunikácie. Je to však dosť ťažké a vyžaduje viac zdrojov. Pri príprave nového procesu musí programátor urobiť dve veci. Ide o duplikáciu rodičovského procesu a pridelenie pamäte a zdrojov pre nový proces. Takže je to naozaj drahé.

Čo je vlákno?

Vo svete IT je vlákno tnajmenšie vykonanie pokynov počítačového programu ktoré môžu byť riadené nezávisle podľa harmonogramu. Niť je jednoduchá cesta vykonania v rámci procesu. Vlákno je rovnako silné ako proces, pretože vlákno môže robiť čokoľvek, čo môže proces urobiť. Vlákno je ľahký proces a vyžaduje len menej zdrojov. Vlákna môžu čítať a zapisovať do rovnakých premenných a premenných dátových štruktúr. Vlákno môže ľahko komunikovať medzi vláknami.

Dnes sa viacvláknové spracovanie stalo prirodzeným prístupom k mnohým problémom. Veľká práca je rozdelená na časti a každá z nich je priradená k vykonávacej jednotke nazývanej vlákno. Toto je jednoducho viacvláknové. To si vyžaduje starostlivé programovanie, pretože vlákna zdieľajú dátové štruktúry, ktoré sú modifikované iným vláknom súčasne, a tiež preto, že vlákna zdieľajú rovnaký adresný priestor. Ďalšou výhodou vlákien je to, že vlákna poskytujú efektívny a efektívny spôsob dosiahnutia paralelizmu. Priepustnosť systému sa môže zvýšiť tým, že sa nechá spustiť viac vlákien na viacerých procesoroch, pretože vlákno je nezávisle naplánovateľná entita.

Mutlu-threading

Aký je rozdiel medzi procesom a vláknom?

• Procesy je ťažké vytvoriť, pretože vyžaduje duplikáciu rodičovského procesu a alokácie pamäte, zatiaľ čo vlákna sa dajú ľahko vytvoriť, pretože nevyžadujú samostatný adresný priestor..

• Vlákna sa používajú na jednoduché úlohy, zatiaľ čo procesy sa používajú na úlohy s vysokou hmotnosťou, napríklad na vykonávanie aplikácií.

• Procesy nezdieľajú rovnaký adresný priestor, ale vlákna v rámci toho istého procesu zdieľajú rovnaký adresný priestor.

• Procesy sú na sebe nezávislé, ale vlákna sú vzájomne závislé, pretože zdieľajú rovnaký adresný priestor.

• Proces môže pozostávať z viacerých vlákien.

• Pretože vlákna zdieľajú rovnaký adresný priestor, virtualizovaná pamäť je spojená iba s procesmi, ale nie s vláknami. S každým vláknom je však spojený zreteľný virtualizovaný procesor.

• Každý proces má svoj vlastný kód a údaje, zatiaľ čo vlákna procesov zdieľajú rovnaký kód a údaje.

• Každý proces začína primárnym vláknom, ale v prípade potreby môže vytvoriť ďalšie vlákna.

• Prepínanie kontextu medzi procesmi je omnoho pomalšie ako prepínanie kontextu medzi vláknami toho istého procesu.

• Vlákna môžu mať priamy prístup k svojim dátovým segmentom, ale procesy majú svoju vlastnú kópiu dátových segmentov.

• Procesy majú réžiu, ale nie vlákna.

Zhrnutie:

Proces vs. vlákno

Proces a vlákno sú dve techniky, ktoré používajú programátori na efektívne a efektívne riadenie procesora a vykonávanie pokynov na počítači. Proces môže obsahovať niekoľko vlákien. Vlákna poskytujú efektívny spôsob zdieľania pamäte, aj keď prevádzkujú viacnásobné spustenia ako procesy. Preto sú vlákna alternatívou k viacerým procesom. S rastúcim trendom smerom k viacjadrovým procesorom sa vlákna stanú najdôležitejším nástrojom vo svete programátorov.

Snímky s láskavým dovolením:

1. Príklad mutithreading podľa Mattias.Campe (CC BY 2.0)