Что такое многопроцессорность?
В многопроцессорной системе более двух процессоров. ЦП добавляются в систему, что помогает увеличить скорость вычислений в системе. Каждый процессор имеет свой собственный набор регистров и основной памяти.
Однако из-за того, что каждый ЦП является отдельным, может случиться так, что одному ЦП будет нечего обрабатывать. Один процессор может простаивать, а другой может быть перегружен конкретными процессами. В таком случае процесс и ресурсы распределяются между процессорами динамически.
В этом руководстве вы узнаете:
- Что такое многопроцессорность?
- Что такое многопоточность?
- Характеристики многопроцессорности:
- Характеристики многопоточности
- Разница между многопроцессорностью и многопоточностью
- Преимущество многопроцессорности
- Преимущество многопоточности
- Недостаток многопроцессорности
- Недостаток многопоточности
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, которые выполняются одновременно. Поэтому он также известен как параллелизм.
Ключевые ОТЛИЧИЯ:
- 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, в то время как в многопоточном процессе каждый поток выполняется параллельно друг другу.
- Многопроцессорность помогает увеличить вычислительную мощность, тогда как многопоточность помогает создавать вычислительные потоки одного процесса.
- В многопроцессорности создание процесса происходит медленно и зависит от ресурсов, тогда как в многопроцессорном программировании создание потока экономично по времени и ресурсам.
- Многопоточность позволяет избежать травления, тогда как многопроцессорная обработка полагается на травление объектов в памяти для отправки другим процессам.
- Многопроцессорная система занимает меньше времени, тогда как для обработки задания требуется умеренное количество времени.
Характеристики многопроцессорности
Вот основные особенности многопроцессорной обработки:
- Многопроцессорность классифицируется 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 работает параллельно друг другу.
- Потоки не позволяют разделить область памяти. Следовательно, он экономит память и обеспечивает лучшую производительность приложений.
Разница между многопроцессорностью и многопоточностью
Вот важные различия между многопроцессорностью и многопоточностью.
| Параметр | Многопроцессорность | Многопоточность |
|---|---|---|
| Базовый | Многопроцессорность помогает увеличить вычислительную мощность. | Многопоточность помогает создавать вычислительные потоки одного процесса для увеличения вычислительной мощности. |
| Исполнение | Это позволяет вам выполнять несколько процессов одновременно. | Одновременно выполняется несколько потоков одного процесса. |
| Переключение процессора | В многопроцессорной обработке ЦП должен переключаться между несколькими программами, так что создается впечатление, что несколько программ выполняются одновременно. | В многопоточности ЦП должен переключаться между несколькими потоками, чтобы казалось, что все потоки выполняются одновременно. |
| Творчество | Создание процесса происходит медленно и зависит от ресурсов. | Создание резьбы экономно по времени и ресурсам. |
| Классификация | Многопроцессорность может быть симметричной или асимметричной. | Многопоточность не классифицируется. |
| объем памяти | Многопроцессорность выделяет отдельную память и ресурсы для каждого процесса или программы. | Многопоточные потоки, принадлежащие одному процессу, используют ту же память и ресурсы, что и процесс. |
| Объекты травления | Многопоточность позволяет избежать травления. | Многопроцессорная обработка основана на обработке объектов в памяти для отправки другим процессам. |
| Программа | Многопроцессорная система позволяет выполнять несколько программ и задач. | Многопоточная система выполняет несколько потоков одного или разных процессов. |
| Затраченное время | На обработку задания уходит меньше времени. | На обработку задания уходит умеренное количество времени. |
Преимущество многопроцессорности
Вот минусы / плюсы многопроцессорной обработки:
- Самым большим преимуществом многопроцессорной системы является то, что она помогает выполнять больше работы за более короткий период.
- Код обычно простой.
- Использует преимущества нескольких процессоров и ядер
- Помогает избежать ограничений GIL для CPython
- Удалите примитивы синхронизации, если вы не используете разделяемую память.
- Дочерние процессы в основном прерываемые / уничтожаемые
- Это поможет вам выполнить работу в более короткие сроки.
- Эти типы систем следует использовать, когда требуется очень высокая скорость для обработки большого объема данных.
- 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, занимают мало места в памяти.
- Стоимость связи между потоками невысока.
- Доступ к состоянию памяти из другого контекста 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 время для завершения
- Потоки запускаются быстрее, чем процессы, а также быстрее переключаются между задачами.
- Все потоки совместно используют пул памяти процесса, что очень полезно.
- На создание нового потока в существующем процессе требуется меньше времени, чем на создание нового процесса.
Недостаток многопроцессорности
Вот минусы / недостатки использования многопроцессорной операционной системы
- IPC (межпроцессное взаимодействие) довольно сложный с большими накладными расходами
- Имеет больший объем памяти
Недостаток многопоточности
Вот минусы / недостатки использования многопоточной системы:
- Многопоточная система не прерывается / не уничтожается
- Если вы не следуете очереди команд и модели перекачки сообщений, тогда потребуется ручное использование синхронизации, что становится необходимостью.
- Код обычно сложнее понять, и вероятность возникновения гонок резко возрастает.