Mi az a többprocesszoros?
A többprocesszoros rendszer több mint két processzorral rendelkezik. A processzorok hozzáadódnak a rendszerhez, amelyek segítenek növelni a rendszer számítási sebességét. Minden CPU saját regiszterkészlettel és fő memóriával rendelkezik.
Mivel azonban mindegyik CPU különálló, előfordulhat, hogy egy CPU-nak esetleg nincs mit feldolgoznia. Az egyik processzor tétlenül ülhet, a másik pedig túlterhelt lehet az adott folyamatokkal. Ilyen esetben a folyamat és az erőforrások dinamikusan oszlanak meg a processzorok között.
Ebben az oktatóanyagban megtudhatja:
- Mi az a többprocesszoros?
- Mi az a többszálas szál?
- A multiprocesszor jellemzői:
- A többszálas szálak jellemzői
- Különbség a többprocesszoros és a többszálas szál között
- A többprocesszoros eljárás előnye
- A többszálas szál előnye
- A többprocesszoros eljárás hátránya
- A többszálas hátránya
Mi az a többszálas szál?
A többszálas programfuttatási technika lehetővé teszi, hogy egyetlen folyamat több kódszegmenssel (például szálakkal) rendelkezzen. Ez egyidejűleg fut a folyamat "kontextusában" is. A többszálas alkalmazások olyan alkalmazások, amelyek két vagy több, egyidejűleg futó szállal rendelkeznek. Ezért egyidejűségnek is nevezik.
Főbb különbségek:
- A többprocesszoros rendszernek több mint két processzora van, míg a többszálas programozás egy olyan programfuttatási technika, amely lehetővé teszi, hogy egyetlen folyamat több kódrészlettel rendelkezzen
- A többprocesszoros eljárás javítja a rendszer megbízhatóságát, míg a többszálas menetben mindegyik szál párhuzamosan fut egymással.
- A többprocesszoros műveletek segítenek növelni a számítási teljesítményt, míg a többszálas szálak egy folyamat számítási szálainak létrehozásában
- A többprocesszoros folyamatban a folyamat létrehozása lassú és erőforrás-specifikus, míg a többprogramozásnál a szál létrehozása időben és erőforrásként gazdaságos.
- A többszálas szálak elkerülik a pácolást, míg a többprocesszoros műveletek a memóriában lévő objektumok pácolására támaszkodnak, hogy más folyamatokba küldjék őket.
- A többprocesszoros rendszer kevesebb időt vesz igénybe, míg a munka feldolgozása mérsékelt időt vesz igénybe.
A multiprocesszálás jellemzői
Íme a többprocesszoros szolgáltatás alapvető jellemzői:
- A többprocesszoros műveleteket a memória szerveződésének módja szerint osztályozzák.
- A többprocesszoros működés javítja a rendszer megbízhatóságát
- A többprocesszoros működés javíthatja a teljesítményt, ha egy programot párhuzamosan futtatható feladatokra bont.
A többszálas szálak jellemzői
A többszálas szál fontos szempontjai:
- A többszálas folyamatban minden szál párhuzamosan fut egymással.
- A szálak nem teszik lehetővé a memóriaterület elválasztását. Ezért memóriát takarít meg, és jobb alkalmazási teljesítményt kínál
Különbség a többprocesszoros és a többszálas szál között
Itt találhatók a fontos különbségek a többprocesszoros és a többszálas között.
| Paraméter | Többprocesszoros | Többszálas |
|---|---|---|
| Alapvető | A többprocesszoros műveletek segítenek növelni a számítási teljesítményt. | A többszálas szálak segítenek egyetlen folyamat számítási szálainak létrehozásában a számítási teljesítmény növelése érdekében. |
| Végrehajtás | Ez lehetővé teszi több folyamat egyidejű végrehajtását. | Egy folyamat több szálát egyidejűleg hajtják végre. |
| CPU váltás | A többprocesszoros eljárásban a CPU-nak több program között kell váltania, hogy úgy tűnjön, hogy több program fut egyszerre. | Többszálas szál esetén a CPU-nak több szál között kell váltania, hogy látszólag minden szál egyszerre fut. |
| Teremtés | A folyamat létrehozása lassú és erőforrás-specifikus. | Egy szál létrehozása gazdaságos időben és erőforrással. |
| Osztályozás | A többprocesszoros eljárás lehet szimmetrikus vagy aszimmetrikus. | A többszálas szálak nincsenek besorolva. |
| memória | A többprocesszoros folyamatok vagy programok külön memóriát és erőforrásokat rendelnek hozzá. | Az ugyanahhoz a folyamathoz tartozó többszálas szálak ugyanazzal a memóriával és erőforrásokkal rendelkeznek, mint a folyamaté. |
| Tárgyak pácolása | A többszálas szál elkerüli a pácolást. | A többprocesszoros folyamat a memóriában lévő objektumok pácolásán alapszik, hogy más folyamatokba küldje őket. |
| Program | A többprocesszoros rendszer lehetővé teszi több program és feladat végrehajtását. | A többszálas rendszer ugyanazon vagy különböző folyamatok több szálát futtatja. |
| Időbe telt | Kevesebb idő szükséges a munka feldolgozására. | Mérsékelt időt vesz igénybe a munka feldolgozása. |
A többprocesszoros eljárás előnye
Íme a Multiprocessing hátrányai / előnyei:
- A többprocesszoros rendszer legnagyobb előnye, hogy segít abban, hogy minél több munkát végezzen rövidebb idő alatt.
- A kód általában egyszerű.
- Kihasználja a több CPU és mag előnyeit
- Segít elkerülni a CPython GIL korlátozásait
- Távolítsa el a szinkronizációs primitíveket, kivéve, ha megosztott memóriát használ.
- A gyermekfolyamatok többnyire megszakíthatók / megölhetők
- Ez segít abban, hogy a munkát rövidebb idő alatt végezze el.
- Ilyen típusú rendszereket kell használni, ha nagy mennyiségű adat feldolgozásához nagyon nagy sebességre van szükség.
- A többprocesszoros rendszerek pénzt takarítanak meg az egyprocesszoros rendszerekhez képest, mivel a processzorok meg tudják osztani a perifériákat és a tápegységeket.
A többszálas szál előnye
Itt vannak a többszálas használat előnyei / előnyei:
- A szálak ugyanazt a címteret használják
- A szálak könnyűek, és memóriaterületük alacsony
- A szálak közötti kommunikáció költsége alacsony.
- Könnyebb hozzáférni a memória állapotához egy másik kontextusból
- Ez lehetővé teszi, hogy könnyen reagáló felhasználói felületeket készítsen
- Ideális lehetőség I / O-kötött alkalmazásokhoz
- Kevesebb időt vesz igénybe a megosztott memórián belüli két szál közötti váltás és a befejezés ideje
- A szálak gyorsabban indulnak el, mint a folyamatok, és gyorsabbak a feladatváltásnál is.
- Minden szál megosztja a folyamatmemória-készletet, ami nagyon hasznos.
- Kevesebb időt vesz igénybe egy új szál létrehozása a meglévő folyamatban, mint egy új folyamat
A többprocesszoros eljárás hátránya
Itt vannak hátrányok / hátrányok a Multiprocessing operációs rendszer használatával
- Az IPC (Inter-Process Communication) meglehetősen bonyolult, több rezsivel
- Nagyobb memóriamérettel rendelkezik
A többszálas hátránya
A többszálas rendszer használatának hátrányai / hátrányai:
- A többszálas rendszer nem megszakítható / megölhető
- Ha nem követi a parancssort és az üzenetszivattyú modelljét, akkor a szinkronizálás kézi használata szükséges, ami szükségessé válik
- A kódot általában nehezebb megérteni, és növeli a versenykörülmények potenciális növekedését