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 μονάδα εκτέλεσης όπου εκτελείται ένα πρόγραμμα. Το λειτουργικό σας βοηθά να δημιουργήσετε, να προγραμματίσετε και να τερματίσετε τις διαδικασίες που χρησιμοποιούνται από την CPU. Οι άλλες διαδικασίες που δημιουργούνται από την κύρια διαδικασία ονομάζονται παιδική διαδικασία.
Μια διαδικασία επεξεργασίας μπορεί εύκολα να ελεγχθεί 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 διεργασίας, την προτεραιότητα, την κατάσταση και τα περιεχόμενα του μητρώου CPU κ.λπ.
Σε αυτό το σεμινάριο Process vs Thread, θα μάθετε:
- Τι είναι μια διαδικασία;
- Τι είναι το νήμα;
- Ιδιότητες της διαδικασίας
- Ιδιότητες του νήματος
- Διαφορά μεταξύ διαδικασίας και νήματος
- Τι είναι το Multithreading;
Τι είναι το νήμα;
Το νήμα είναι μια μονάδα εκτέλεσης που αποτελεί μέρος μιας διαδικασίας. Μια διαδικασία μπορεί να έχει πολλά νήματα, όλα να εκτελούνται ταυτόχρονα. Είναι μια μονάδα εκτέλεσης σε ταυτόχρονο προγραμματισμό. Ένα νήμα είναι ελαφρύ και μπορεί να διαχειριστεί ανεξάρτητα από έναν προγραμματιστή. Σας βοηθά να βελτιώσετε την απόδοση της εφαρμογής χρησιμοποιώντας παραλληλισμό.
Πολλά νήματα μοιράζονται πληροφορίες όπως δεδομένα, κώδικες, αρχεία κ.λπ. Μπορούμε να εφαρμόσουμε νήματα με τρεις διαφορετικούς τρόπους:
- Νήματα σε επίπεδο πυρήνα
- Νήματα σε επίπεδο χρήστη
- Υβριδικά νήματα
ΒΑΣΙΚΗ ΔΙΑΦΟΡΑ
- Διαδικασία σημαίνει ότι ένα πρόγραμμα βρίσκεται σε εκτέλεση, ενώ το 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 απαιτεί πιθανώς περισσότερο χρόνο για την αλλαγή περιβάλλοντος, ενώ καθώς τα νήματα χρειάζονται λιγότερο χρόνο για την αλλαγή περιβάλλοντος.
- Μια διαδικασία είναι συνήθως απομονωμένη, ενώ τα νήματα μοιράζονται μνήμη.
- Η διαδικασία δεν κοινοποιεί δεδομένα και τα νήματα μοιράζονται δεδομένα μεταξύ τους.
Ιδιότητες της διαδικασίας
Εδώ είναι οι σημαντικές ιδιότητες της διαδικασίας:
- Η δημιουργία κάθε διαδικασίας απαιτεί ξεχωριστές κλήσεις συστήματος για κάθε διαδικασία.
- Είναι μια μεμονωμένη οντότητα εκτέλεσης και δεν μοιράζεται δεδομένα και πληροφορίες.
- Οι διαδικασίες χρησιμοποιούν τον μηχανισμό IPC (Inter-Process Communication) για επικοινωνία που αυξάνει σημαντικά τον αριθμό των κλήσεων συστήματος.
- Η διαχείριση της διαδικασίας λαμβάνει περισσότερες κλήσεις συστήματος.
- Μια διαδικασία έχει στοίβα, μνήμη σωρού με μνήμη και χάρτη δεδομένων.
Ιδιότητες του νήματος
Ακολουθούν σημαντικές ιδιότητες του νήματος:
- Η κλήση ενός συστήματος μπορεί να δημιουργήσει περισσότερα από ένα νήματα
- Τα νήματα μοιράζονται δεδομένα και πληροφορίες.
- Το Threads μοιράζεται οδηγίες, καθολικές και σωρευτικές περιοχές. Ωστόσο, έχει το μητρώο και τη στοίβα του.
- Η διαχείριση νημάτων καταναλώνει πολύ λίγες ή καθόλου κλήσεις συστήματος λόγω της επικοινωνίας μεταξύ νημάτων που μπορούν να επιτευχθούν χρησιμοποιώντας κοινόχρηστη μνήμη.
Διαφορά μεταξύ διαδικασίας και νήματος
Εδώ είναι οι σημαντικές διαφορές μεταξύ της διαδικασίας και του νήματος
| Παράμετρος | Επεξεργάζομαι, διαδικασία | Νήμα |
|---|---|---|
| Ορισμός | Η διαδικασία σημαίνει ότι ένα πρόγραμμα βρίσκεται σε εκτέλεση. | Νήμα σημαίνει ένα τμήμα μιας διαδικασίας. |
| Πυγμάχος ελαφρού βάρους | Η διαδικασία δεν είναι ελαφριά. | Τα νήματα είναι ελαφριά. |
| Ώρα λήξης | Η διαδικασία απαιτεί περισσότερο χρόνο για να τερματιστεί. | Το νήμα χρειάζεται λιγότερο χρόνο για να τερματιστεί. |
| Χρόνος δημιουργίας | Χρειάζεται περισσότερο χρόνο για τη δημιουργία. | Χρειάζεται λιγότερος χρόνος για τη δημιουργία. |
| Επικοινωνία | Η επικοινωνία μεταξύ διεργασιών χρειάζεται 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 αλλαγή περιβάλλοντος. | Χρειάζεται λιγότερος χρόνος για την αλλαγή περιβάλλοντος. |
| Πόρος | Η διαδικασία καταναλώνει περισσότερους πόρους. | Το νήμα καταναλώνει λιγότερους πόρους. |
| Θεραπεία με λειτουργικό σύστημα | Διαφορετική διαδικασία είναι ξεχωριστή από το λειτουργικό σύστημα. | Όλα τα επίπεδα ομότιμα νήματα αντιμετωπίζονται ως ένα μόνο έργο από το λειτουργικό σύστημα. |
| Μνήμη | Η διαδικασία είναι κυρίως απομονωμένη. | Τα νήματα μοιράζονται μνήμη. |
| Μοιρασιά | Δεν κοινοποιεί δεδομένα | Τα νήματα μοιράζονται δεδομένα μεταξύ τους. |
Τι είναι το Multithreading;
Το Multithreading αναφέρεται σε πολλά νήματα εκτέλεσης σε ένα λειτουργικό σύστημα. Με απλά λόγια, δύο ή περισσότερα νήματα της ίδιας διαδικασίας εκτελούνται ταυτόχρονα.