Process pret pavedienu
Lai datori varētu veikt vairāk nekā vienu darbību vienlaikus, gan process, gan pavediens nodrošina lielisku pakalpojumu, taču pastāv atšķirības to darbības veidā. Visas programmas, kas darbojas datorā, izmanto vismaz vienu procesu vai pavedienu. Process un pavediens ļauj procesoram vienmērīgi pārslēgties starp vairākiem uzdevumiem, vienlaikus koplietojot datora resursus. Tāpēc programmētāja pienākums ir efektīvi izmantot pavedienus un procesus, lai izveidotu procesoru ar augstu veiktspēju. Pavedienu un procesu ieviešana atšķiras atkarībā no pieejamās operētājsistēmas.
Kas ir process?
Process kopumā ir nepārtraukta darbību virkne, lai sasniegtu konkrētu rezultātu. Bet datoru pasaulē process ir datorprogrammas izpildes gadījums. Citiem vārdiem sakot, tā ir ideja par vienu darbīgas datorprogrammas gadījumu. Vienkārši procesi palaiž bināros failus, kas satur vienu vai vairākus pavedienus.
Atbilstoši procesā iesaistīto pavedienu skaitam ir divu veidu procesi. Tie ir viena pavediena procesi un vairāku pavedienu procesi. Kā norāda tā nosaukums, viena pavediena process ir process, kurā ir tikai viens pavediens. Tāpēc šis pavediens ir process, un tajā notiek tikai viena darbība. Vairāku pavedienu procesā ir vairāk nekā viens pavediens, un notiek vairākas darbības.
Divi vai vairāki procesi var sazināties viens otrā, izmantojot starpprocesu saziņu. Bet tas ir diezgan grūti un prasa vairāk līdzekļu. Veidojot jaunu procesu, programmētājam ir jādara divas lietas. Tie ir vecāku procesa dublēšana un atmiņas un resursu piešķiršana jaunajam procesam. Tāpēc tas ir patiešām dārgi.
Kas ir pavediens?
IT pasaulē pavediens ir mazākā datorprogrammas instrukciju izpilde, ko var pārvaldīt neatkarīgi pēc grafika. Pavediens ir vienkāršs izpildes ceļš procesa ietvaros. Pavediens ir tikpat spēcīgs kā process, jo pavediens var darīt visu, ko var darīt process. Vītne ir viegls process, un tam ir nepieciešams tikai mazāk resursu. Pavedienus var lasīt no tiem pašiem mainīgajiem un rakstīt uz tiem pašiem mainīgajiem un datu struktūras mainīgajiem. Pavediens var viegli sazināties starp pavedieniem.
Šodien vairāku vītņu izmantošana ir kļuvusi par dabisku pieeju daudzām problēmām. Liels darbs ir sadalīts daļās, un katra no tām tiek piešķirta izpildes vienībai, ko sauc par pavedienu. Tas ir vienkārši vairāku vītņu veidošana. Tas prasa rūpīgu programmēšanu, jo pavedieni koplieto datu struktūras, kuras vienlaikus modificē cits pavediens, kā arī tāpēc, ka pavedieniem ir viena un tā pati adrešu telpa. Vēl viena diegu priekšrocība ir tā, ka pavedieni nodrošina efektīvu un iedarbīgu paralēlisma panākšanas veidu. Sistēmas caurlaidspēju var palielināt, ļaujot vairākiem pavedieniem darboties vairākos procesoros, jo pavediens ir neatkarīgi plānojama entītija.
Daudzpavedienu veidošana
Kāda ir atšķirība starp procesu un pavedienu?
• Procesus ir grūti izveidot, jo tam ir nepieciešams vecākprocesa dublējums un atmiņas piešķiršana, turpretim pavedienus ir viegli izveidot, jo tiem nav nepieciešama atsevišķa adrešu telpa.
• Pavedieni tiek izmantoti vienkāršiem uzdevumiem, savukārt procesi tiek izmantoti smagiem uzdevumiem, piemēram, lietojumprogrammas izpildei.
• Procesiem nav kopīga adrešu telpa, bet viena procesa pavedieniem ir viena un tā pati adrešu telpa.
• Procesi ir neatkarīgi viens no otra, taču pavedieni ir savstarpēji atkarīgi, jo tiem ir viena adrešu telpa.
• Process var sastāvēt no vairākiem pavedieniem.
• Tā kā pavedieniem ir viena adrešu telpa, virtualizētā atmiņa ir saistīta tikai ar procesiem, bet ne ar pavedieniem. Taču ar katru pavedienu ir saistīts atsevišķs virtualizēts procesors.
• Katram procesam ir savs kods un dati, savukārt procesu pavedieniem ir viens un tas pats kods un dati.
• Katrs process sākas ar primāro pavedienu, taču tas var izveidot papildu pavedienus, ja nepieciešams.
• Konteksta pārslēgšanās starp procesiem ir daudz lēnāka nekā konteksta pārslēgšanās starp viena un tā paša procesa pavedieniem.
• Pavedieniem var būt tieša piekļuve to datu segmentiem, taču procesiem ir sava datu segmentu kopija.
• Procesiem ir pieskaitāmas izmaksas, bet ne pavedieni.
Kopsavilkums:
Process pret pavedienu
Process un pavediens ir divi paņēmieni, ko programmētāji izmanto, lai efektīvi un iedarbīgi kontrolētu procesoru un instrukciju izpildi datorā. Procesā var būt vairāki pavedieni. Pavedieni nodrošina efektīvu veidu, kā koplietot atmiņu, lai gan tas nodrošina vairākas izpildes nekā procesus. Tāpēc pavedieni ir alternatīva vairākiem procesiem. Pieaugot tendencei izmantot daudzkodolu procesorus, pavedieni kļūs par vissvarīgāko rīku programmētāju pasaulē.
