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Unterschied zwischen Multiprocessing und Multithreading

Multiprocessing und Multithreading erhöhen die Leistung des Systems. Multiprocessing fügt dem System mehr oder mehr CPUs / Prozessoren hinzu, wodurch die Rechengeschwindigkeit des Systems erhöht wird. Durch Multithreading kann ein Prozess mehr Threads erstellen, die die Reaktionsfähigkeit des Systems erhöhen. Ich habe einige weitere Unterschiede zwischen Multiprocessing und Multithreading herausgefunden, die ich mit Hilfe der unten gezeigten Vergleichstabelle besprochen habe.

Vergleichstabelle

VergleichsgrundlageMultiprocessingMultithreading
BasicMultiprocessing fügt CPUs hinzu, um die Rechenleistung zu erhöhen.Multithreading erstellt mehrere Threads eines einzigen Prozesses, um die Rechenleistung zu erhöhen.
AusführungMehrere Prozesse werden gleichzeitig ausgeführt.Mehrere Threads eines einzelnen Prozesses werden gleichzeitig ausgeführt.
SchaffungDie Erstellung eines Prozesses ist zeitaufwändig und ressourcenintensiv.Die Erstellung eines Threads ist sowohl in der Sense-Zeit als auch in der Ressource wirtschaftlich.
EinstufungMultiprocessing kann symmetrisch oder asymmetrisch sein.Multithreading wird nicht klassifiziert.

Definition von Multiprocessing

Ein Multiprocessing-System verfügt über mehr als zwei Prozessoren. Die CPUs werden dem System hinzugefügt, um die Rechengeschwindigkeit des Systems zu erhöhen. Jede CPU verfügt über einen eigenen Registersatz und einen Hauptspeicher. Nur weil die CPUs separat sind, kann es vorkommen, dass eine CPU nichts zu bearbeiten hat und sich im Leerlauf befindet und die andere mit den Prozessen überlastet sein kann. In solchen Fällen werden die Prozesse und Ressourcen dynamisch zwischen den Prozessoren aufgeteilt.

Multiprocessing kann als symmetrisches Multiprocessing und asymmetrisches Multiprocessing klassifiziert werden. Beim symmetrischen Multiprocessing können alle Prozessoren jeden Prozess in einem System ausführen. Beim asymmetrischen Multiprocessing gibt es eine Master-Slave-Beziehung zwischen den Prozessoren. Der Master-Prozessor ist für die Zuordnung des Prozesses zu Slave-Prozessoren verantwortlich.

Wenn der Prozessor über eine integrierte Speichersteuerung verfügt , erhöht das Hinzufügen des Prozessors die Menge des adressierbaren Speichers im System. Multiprocessing kann das Speicherzugriffsmodell von einem einheitlichen Speicherzugriff zu einem nicht einheitlichen Speicherzugriff ändern. Der einheitliche Speicherzugriff entspricht der gleichen Zeit für den Zugriff auf ein RAM von einem beliebigen Prozessor. Auf der anderen Seite ist der Zugriff auf einen uneinheitlichen Speicherzugriff länger als auf die anderen Teile.

Definition von Multithreading

Multithreading ist die Ausführung mehrerer Threads eines einzelnen Prozesses gleichzeitig im Kontext dieses Prozesses. Lassen Sie uns zuerst besprechen, was ein Thread ist. Ein Thread eines Prozesses ist ein Codesegment eines Prozesses, der über eine eigene Thread-ID, einen eigenen Programmzähler, Register und Stack verfügt und unabhängig voneinander ausgeführt werden kann. Threads, die zu demselben Prozess gehören, müssen jedoch die Eigenschaften dieses Prozesses wie Code, Daten und Systemressourcen gemeinsam nutzen. Das Erstellen separater Prozesse für jede Serviceanforderung erfordert Zeit und verbraucht Systemressourcen. Anstatt diesen Aufwand zu verursachen, ist es effizienter, Threads eines Prozesses zu erstellen.

Um das Multithreading-Konzept zu verstehen, nehmen wir ein Beispiel für ein Textverarbeitungsprogramm. Ein Textverarbeitungsprogramm zeigt Grafiken an, reagiert auf Tastatureingaben und setzt gleichzeitig die Rechtschreib- und Grammatikprüfung fort. Sie müssen nicht verschiedene Textverarbeitungsprogramme öffnen, um dies gleichzeitig auszuführen. Dies geschieht in einem einzigen Textverarbeitungsprogramm mithilfe mehrerer Threads.

Lassen Sie uns nun die Vorteile von Multithreading berücksichtigen. Multithreading erhöht die Reaktionsfähigkeit, als wenn ein Thread eines Prozesses blockiert wird oder wenn die langwierige Operation ausgeführt wird, der Prozess trotzdem fortgesetzt wird. Der zweite Vorteil von Multithreading ist die gemeinsame Nutzung von Ressourcen, da mehrere Threads eines Prozesses denselben Code und Daten innerhalb desselben Adressraums gemeinsam nutzen.

Das Erstellen eines Threads ist wirtschaftlich, da er den Code und die Daten des Prozesses teilt, zu dem sie gehören. Das System muss also nicht für jeden Thread Ressourcen separat zuordnen. Multithreading kann auf einem Multiprocessing-Betriebssystem erhöht werden. Da Multithreading auf mehreren CPUs die Parallelität erhöht.

Hauptunterschiede zwischen Multiprocessing und Multithreading

  1. Der Hauptunterschied zwischen Multiprocessing und Multithreading besteht darin, dass bei einem Multiprocessing einem System mehr als zwei CPUs hinzugefügt werden können, während bei Multithreading ein Prozess mehrere Threads generieren kann, um die Rechengeschwindigkeit eines Systems zu erhöhen.
  2. Das Multiprocessing-System führt mehrere Prozesse gleichzeitig aus, während das Multithreading-System mehrere Threads eines Prozesses gleichzeitig ausführen kann.
  3. Das Erstellen eines Prozesses kann Zeit in Anspruch nehmen und sogar die Systemressourcen erschöpfen . Das Erstellen von Threads ist jedoch wirtschaftlich, da Threads, die zu demselben Prozess gehören, die Eigenschaften dieses Prozesses gemeinsam nutzen.
  4. Multiprocessing kann in symmetrisches Multiprocessing und asymmetrisches Multiprocessing unterteilt werden, während Multithreading nicht weiter klassifiziert wird.

Fazit:

Die Vorteile von Multithreading können in einer Multiprocessing-Umgebung schrittweise gesteigert werden, da Multithreading auf einem Multiprocessing-System die Parallelität erhöht.

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