Rozdíl mezi procesem a vláknem

Proces vs vlákno
 

Aby počítače mohly provádět více než jednu činnost najednou, poskytují proces i vlákno skvělou službu, ale mezi nimi existuje rozdíl ve způsobu jejich práce. Všechny programy spuštěné v počítači používají alespoň jeden proces nebo vlákno. Proces a vlákno umožňují procesoru plynule přepínat mezi několika úkoly při sdílení prostředků počítače. Je tedy povinností programátora používat vlákna a procesy efektivním způsobem, aby byl procesor s vysokým výkonem. Implementace vláken a procesů se liší podle dostupného operačního systému.

Co je to proces?

Proces je obecně nepřetržitou řadou akcí k dosažení konkrétního výsledku. Ale ve světě počítačů je to proces instance provádějícího počítačového programu. Jinými slovy, jedná se o myšlenku jediného výskytu běžícího počítačového programu. Jednoduše procesy jsou spuštěny binární soubory, které obsahují jeden nebo více vláken.

Podle počtu vláken zapojených do procesu existují dva typy procesů. Jsou to procesy s jedním vláknem a procesy s více vlákny. Jak název napovídá, proces s jedním vláknem je proces, který má pouze jedno vlákno. Toto vlákno je tedy proces a probíhá pouze jedna činnost. V proces s více vlákny, existuje více než jedno vlákno a probíhá více než jedna činnost.

Dva nebo více procesů může mezi sebou komunikovat pomocí meziprocesové komunikace. Je to však docela obtížné a vyžaduje více zdrojů. Při provádění nového procesu musí programátor udělat dvě věci. Jsou to duplikace nadřazeného procesu a přidělení paměti a zdrojů pro nový proces. Takže je to opravdu drahé.

Co je vlákno?

Ve světě IT je vlákno tnejmenší provedení pokynů počítačového programu které lze spravovat samostatně podle plánu. Vlákno je jednoduchá cesta provedení v rámci procesu. Vlákno je stejně silné jako proces, protože vlákno může dělat cokoli, co může proces udělat. Vlákno je lehký proces a vyžaduje jen méně zdrojů. Vlákna mohou číst a zapisovat do stejných proměnných a proměnných datových struktur. Vlákno může snadno komunikovat mezi vlákny.

Dnes se vícevláknové zpracování stalo přirozeným přístupem k mnoha problémům. Velká práce je rozdělena na části a každá z nich je přiřazena k exekuční jednotce zvané vlákno. To je prostě vícevláknové. To vyžaduje pečlivé programování, protože vlákna sdílejí datové struktury, které jsou modifikovány jiným vláknem najednou, a také proto, že vlákna sdílejí stejný adresní prostor. Jednou další výhodou vláken je to, že vlákna poskytují účinný a efektivní způsob dosažení paralelismu. Propustnost systému lze zvýšit tak, že necháte více vláken běžet na více procesorech, protože vlákno je nezávisle naplánovatelná entita.

Mutli-závitování

Jaký je rozdíl mezi procesem a vláknem?

• Procesy je obtížné vytvořit, protože je třeba duplikovat nadřazený proces a přidělení paměti, zatímco vlákna lze snadno vytvořit, protože nevyžadují samostatný adresní prostor..

• Vlákna se používají pro jednoduché úkoly, zatímco procesy se používají pro těžké úkoly, jako je provádění aplikace.

• Procesy nesdílejí stejný adresní prostor, ale vlákna ve stejném procesu sdílejí stejný adresní prostor.

• Procesy jsou na sobě nezávislé, ale vlákna jsou vzájemně závislá, protože sdílejí stejný adresní prostor.

• Proces se může skládat z více vláken.

• Protože vlákna sdílejí stejný adresní prostor, virtualizovaná paměť je spojena pouze s procesy, ale nikoli s vlákny. S každým vláknem je však spojen odlišný virtualizovaný procesor.

• Každý proces má svůj vlastní kód a data, zatímco vlákna procesů sdílejí stejný kód a data.

• Každý proces začíná primárním vláknem, ale v případě potřeby může vytvořit další vlákna.

• Přepínání kontextu mezi procesy je mnohem pomalejší než přepínání kontextu mezi vlákny stejného procesu.

• Vlákna mohou mít přímý přístup k datovým segmentům, procesy však mají vlastní kopii datových segmentů.

• Procesy mají režii, ale nikoli vlákna.

Souhrn:

Proces vs. vlákno

Proces a vlákno jsou dvě techniky používané programátory za účelem efektivního a efektivního řízení procesoru a provádění pokynů na počítači. Proces může obsahovat několik vláken. Vlákna poskytují efektivní způsob sdílení paměti, i když provozuje více spuštění než procesy. Proto jsou vlákna alternativou k více procesům. S rostoucím trendem směrem k vícejádrovým procesorům se vlákna stanou nejdůležitějším nástrojem ve světě programátorů.

Obrázky se svolením:

1. Příklad mutithreading Mattias.Campe (CC BY 2.0)