Proces vs vlákno
Aby mohly počítače vykonávat více činností najednou, poskytují proces i vlákno skvělou službu, ale je mezi nimi rozdíl ve způsobu, jakým fungují. Všechny programy spuštěné na počítači používají alespoň jeden proces nebo vlákno. Proces a vlákno umožňují procesoru plynule přepínat mezi několika úkoly a zároveň sdílet zdroje počítače. Povinností programátora je tedy efektivně využívat vlákna a procesy k výrobě procesoru s vysokým výkonem. Implementace vláken a procesů se liší podle dostupného operačního systému.
Co je to proces?
Proces je obecně nepřetržitá série akcí k dosažení konkrétního výsledku. Ale ve světě počítačů je proces instancí spouštěného počítačového programu. Jinými slovy jde o představu jediného výskytu spuštěného počítačového programu. Jednoduše procesy běží binární soubory, které obsahují jedno nebo více vláken.
Podle počtu vláken zapojených do procesu existují dva typy procesů. Jsou to jednovláknové procesy a vícevláknové procesy. Jak jeho název napovídá, jednovláknový proces je proces, který má pouze jedno vlákno. Toto vlákno je tedy proces a probíhá pouze jedna činnost. Ve vícevláknovém procesu existuje více než jedno vlákno a probíhá více než jedna aktivita.
Dva nebo více procesů může mezi sebou komunikovat pomocí meziprocesové komunikace. Ale je to docela obtížné a vyžaduje to více zdrojů. Při vytváření nového procesu musí programátor udělat dvě věci. Jsou duplikací nadřazeného procesu a přidělením paměti a zdrojů pro nový proces. Tak tohle je opravdu drahé.
Co je vlákno?
Ve světě IT je vlákno nejmenší provedení instrukcí počítačového programu, které lze řídit nezávisle podle plánu. Vlákno je jednoduchá cesta provádění v rámci procesu. Vlákno je stejně výkonné jako proces, protože vlákno může dělat cokoli, co může dělat proces. Vlákno je nenáročný proces a potřebuje pouze 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. Velké dílo je rozděleno na části a každá z nich je přiřazena k jednotce provedení zvané vlákno. Tohle je prostě multivlákno. To vyžaduje pečlivé programování, protože podprocesy sdílejí datové struktury, které jsou současně upravovány jiným podprocesem, a také proto, že podprocesy sdílí stejný adresní prostor. Další výhodou vláken je, že vlákna poskytují účinný a efektivní způsob dosažení paralelismu. Propustnost systému lze zvýšit tím, že necháte více vláken běžet na více procesorech, protože vlákno je nezávisle plánovatelná entita.
Multi-threading
Jaký je rozdíl mezi procesem a vláknem?
• Procesy se obtížně vytvářejí, protože potřebují duplikaci nadřazeného procesu a alokaci paměti, zatímco vlákna lze snadno vytvořit, protože nevyžadují samostatný adresní prostor.
• Vlákna se používají pro jednoduché úkoly, zatímco procesy se používají pro náročné úkoly, jako je spouštění aplikace.
• Procesy nesdílejí stejný adresní prostor, ale vlákna v rámci stejného procesu sdílejí stejný adresní prostor.
• Procesy jsou na sobě nezávislé, ale vlákna jsou na sobě 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 ne s vlákny. Ale s každým vláknem je 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 ke svým datovým segmentům, ale procesy mají svou vlastní kopii datových segmentů.
• Procesy mají režii, ale ne vlákna.
Shrnutí:
Proces vs. vlákno
Proces a vlákno jsou dvě techniky používané programátory k efektivnímu a efektivnímu řízení procesoru a provádění instrukcí na počítači. Proces může obsahovat několik vláken. Vlákna poskytují efektivní způsob sdílení paměti, ačkoli provozují více spouštění než procesy. Proto jsou vlákna alternativou k více procesům. S rostoucím trendem k vícejádrovým procesorům se vlákna stanou nejdůležitějším nástrojem ve světě programátorů.
