Διαδικασία εναντίον Νήματος – Διαφορά μεταξύ τους
Ναθάνιελ Μπρουκς
Βασική διαφορά μεταξύ διαδικασίας και νήματος
- Διεργασία σημαίνει ότι ένα πρόγραμμα εκτελείται, ενώ νήμα σημαίνει ένα τμήμα μιας διαδικασίας.
- Μια διαδικασία δεν είναι ελαφριά, ενώ τα νήματα είναι ελαφριά.
- Μια διαδικασία απαιτεί περισσότερο χρόνο για να τερματιστεί και το νήμα χρειάζεται λιγότερο χρόνο για να τερματιστεί.
- Η διαδικασία απαιτεί περισσότερο χρόνο για τη δημιουργία, ενώ το νήμα χρειάζεται λιγότερο χρόνο για τη δημιουργία.
- Η διαδικασία πιθανότατα απαιτεί περισσότερο χρόνο για την εναλλαγή περιβάλλοντος, ενώ τα Threads χρειάζονται λιγότερο χρόνο για την εναλλαγή περιβάλλοντος.
- Μια διεργασία είναι κυρίως απομονωμένη, ενώ τα νήματα μοιράζονται τη μνήμη.
- Η διαδικασία δεν μοιράζεται δεδομένα και τα νήματα μοιράζονται δεδομένα μεταξύ τους.
Τι είναι μια Διαδικασία;
Μια διαδικασία είναι η εκτέλεση ενός προγράμματος που σας επιτρέπει να εκτελέσετε τις κατάλληλες ενέργειες που καθορίζονται σε ένα πρόγραμμα. Μπορεί να οριστεί ως μια μονάδα εκτέλεσης όπου εκτελείται ένα πρόγραμμα. Το λειτουργικό σύστημα σάς βοηθά να δημιουργήσετε, να προγραμματίσετε και να τερματίσετε τις διεργασίες που χρησιμοποιούνται από την CPU. Οι άλλες διεργασίες που δημιουργούνται από την κύρια διαδικασία ονομάζονται θυγατρική διαδικασία.
Οι λειτουργίες μιας διεργασίας μπορούν εύκολα να ελεγχθούν με τη βοήθεια του PCB (Process Control Block). Μπορείτε να το θεωρήσετε ως τον εγκέφαλο της διαδικασίας, ο οποίος περιέχει όλες τις κρίσιμες πληροφορίες που σχετίζονται με την επεξεργασία, όπως το αναγνωριστικό διαδικασίας, η προτεραιότητα, η κατάσταση και το περιεχόμενο καταχωρητή CPU κ.λπ.
Τι είναι το Thread;
Το νήμα είναι μια μονάδα εκτέλεσης που αποτελεί μέρος μιας διαδικασίας. Μια διεργασία μπορεί να έχει πολλά νήματα, τα οποία εκτελούνται όλα ταυτόχρονα. Είναι μια μονάδα εκτέλεσης στον ταυτόχρονο προγραμματισμό. Ένα νήμα είναι ελαφρύ και μπορεί να διαχειρίζεται ανεξάρτητα από έναν προγραμματιστή. Σας βοηθά να βελτιώσετε την απόδοση της εφαρμογής χρησιμοποιώντας παραλληλισμό.
Πολλαπλά νήματα μοιράζονται πληροφορίες όπως δεδομένα, κώδικας, αρχεία κ.λπ. Μπορούμε να εφαρμόσουμε νήματα με τρεις διαφορετικούς τρόπους:
- Νήματα σε επίπεδο πυρήνα
- Νήματα σε επίπεδο χρήστη
- Υβριδικά νήματα
Ιδιότητες της διαδικασίας
Εδώ είναι οι σημαντικές ιδιότητες της διαδικασίας:
- Η δημιουργία κάθε διεργασίας απαιτεί ξεχωριστές κλήσεις συστήματος για κάθε διεργασία.
- Είναι μια απομονωμένη οντότητα εκτέλεσης και δεν μοιράζεται δεδομένα και πληροφορίες.
- Οι διαδικασίες χρησιμοποιούν το Μηχανισμός IPC (Inter-Process Communication). για επικοινωνία που αυξάνει σημαντικά τον αριθμό των κλήσεων συστήματος.
- Διαχείριση της διαδικασίας δέχεται περισσότερες κλήσεις συστήματος.
- Μια διεργασία έχει τη στοίβα της, τη μνήμη σωρού με μνήμη και τον χάρτη δεδομένων.
Ιδιότητες του νήματος
Ακολουθούν σημαντικές ιδιότητες του Thread:
- Η μεμονωμένη κλήση συστήματος μπορεί να δημιουργήσει περισσότερα από ένα νήμα
- Τα νήματα μοιράζονται δεδομένα και πληροφορίες.
- Το Threads μοιράζεται οδηγίες, καθολικές και περιοχές σωρού. Ωστόσο, έχει το μητρώο και τη στοίβα του.
- Η διαχείριση νημάτων καταναλώνει πολύ λίγες ή καθόλου κλήσεις συστήματος λόγω της επικοινωνίας μεταξύ των νημάτων που μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας κοινόχρηστη μνήμη.
Διαφορά μεταξύ διαδικασίας και νήματος
Εδώ, είναι οι σημαντικές διαφορές μεταξύ Process και Thread
| Παράμετρος | Διαδικασία | Νήμα |
|---|---|---|
| Ορισμός | Διαδικασία σημαίνει ότι ένα πρόγραμμα εκτελείται. | Το νήμα σημαίνει ένα τμήμα μιας διαδικασίας. |
| Ελαφρύ | Η διαδικασία δεν είναι ελαφριά. | Τα νήματα είναι ελαφριά. |
| Χρόνος τερματισμού | Η διαδικασία απαιτεί περισσότερο χρόνο για να τερματιστεί. | Το νήμα χρειάζεται λιγότερο χρόνο για να τερματιστεί. |
| Χρόνος δημιουργίας | Χρειάζεται περισσότερος χρόνος για τη δημιουργία. | Χρειάζεται λιγότερος χρόνος για τη δημιουργία. |
| Επικοινωνία | Η επικοινωνία μεταξύ των διαδικασιών απαιτεί περισσότερο χρόνο σε σύγκριση με το νήμα. | Η επικοινωνία μεταξύ των νημάτων απαιτεί λιγότερο χρόνο σε σύγκριση με τις διαδικασίες. |
| Χρόνος εναλλαγής περιβάλλοντος | Χρειάζεται περισσότερος χρόνος για την εναλλαγή περιβάλλοντος. | Απαιτείται λιγότερος χρόνος για την εναλλαγή περιβάλλοντος. |
| Πόρος | Η διαδικασία καταναλώνει περισσότερους πόρους. | Το νήμα καταναλώνει λιγότερους πόρους. |
| Θεραπεία με Ο.Σ | Διαφορετικές διαδικασίες αντιμετωπίζονται ξεχωριστά από το λειτουργικό σύστημα. | Όλα τα ομότιμα νήματα επιπέδου αντιμετωπίζονται ως μια ενιαία εργασία από το OS. |
| Μνήμη | Η διαδικασία είναι ως επί το πλείστον μεμονωμένη. | Τα νήματα μοιράζονται τη μνήμη. |
| Κοινή χρήση | Δεν μοιράζεται δεδομένα | Τα νήματα μοιράζονται δεδομένα μεταξύ τους. |
Τι είναι το Multithreading;
Πολλαπλών νημάτων αναφέρεται σε πολλαπλά νήματα εκτέλεσης μέσα σε ένα το λειτουργικό σύστημα. Με απλά λόγια, δύο ή περισσότερα νήματα της ίδιας διαδικασίας εκτελούνται ταυτόχρονα.
