Kas ir daudzapstrāde?
Daudzapstrādes sistēmai ir vairāk nekā divi procesori. Procesori tiek pievienoti sistēmai, kas palīdz palielināt sistēmas skaitļošanas ātrumu. Katram centrālajam procesoram ir savs reģistru komplekts un galvenā atmiņa.
Tomēr, tā kā katrs procesors ir atsevišķs, var gadīties, ka vienam procesoram var nebūt nekā apstrādājama. Viens procesors var sēdēt dīkstāvē, bet otrs var būt pārslogots ar konkrētiem procesiem. Šādā gadījumā process un resursi tiek dinamiski sadalīti starp procesoriem.
Šajā apmācībā jūs uzzināsiet:
- Kas ir daudzapstrāde?
- Kas ir daudzsavienojums?
- Daudzapstrādes raksturojums:
- Daudzsavienojuma raksturojums
- Atšķirība starp daudzapstrādi un daudzsavienojumu
- Daudzapstrādes priekšrocība
- Daudzsavienojuma priekšrocība
- Daudzapstrādes trūkums
- Daudzsavienojuma trūkums
Kas ir daudzsavienojums?
Daudzlīniju vītne ir programmas izpildes paņēmiens, kas ļauj vienam procesam būt vairākiem koda segmentiem (piemēram, pavedieniem). Tas vienlaikus darbojas arī šī procesa "kontekstā". Vairāku pavedienu programmas ir lietojumprogrammas, kurām ir divi vai vairāki pavedieni, kas darbojas vienlaicīgi. Tāpēc to sauc arī par vienlaicīgumu.
Galvenās atšķirības:
- Daudzapstrādes sistēmai ir vairāk nekā divi procesori, turpretim daudzsavienojums ir programmas izpildes paņēmiens, kas ļauj vienam procesam būt vairākiem koda segmentiem
- Daudzapstrāde uzlabo sistēmas uzticamību, savukārt vairāku pavedienu procesā katrs pavediens darbojas paralēli viens otram.
- Vairāku procesu apstrāde palīdz palielināt skaitļošanas jaudu, savukārt vairāku pavedienu apstrāde palīdz izveidot viena procesa skaitļošanas pavedienus
- Programmā Daudzapstrāde procesa izveide ir lēna un atkarīga no resursiem, turpretī daudzprogrammēšanā pavediena izveide ir ekonomiska gan laikā, gan resursā.
- Ar daudzsavienojumu palīdzību nevar izvairīties no kodināšanas, turpretī daudzapstrāde ir atkarīga no atmiņā esošo objektu kodināšanas, lai tos nosūtītu citiem procesiem.
- Daudzapstrādes sistēma prasa mazāk laika, turpretī darba apstrāde prasa vidēju laiku.
Daudzapstrādes raksturojums
Šeit ir galvenās daudzapstrādes iezīmes:
- Daudzapstrāde tiek klasificēta pēc to atmiņas sakārtošanas veida.
- Daudzapstrāde uzlabo sistēmas uzticamību
- Daudzapstrāde var uzlabot veiktspēju, sadalot programmu paralēlos izpildāmos uzdevumos.
Daudzsavienojuma raksturojums
Šeit ir svarīgi daudzsavienojuma aspekti:
- Vairāku pavedienu procesā katrs pavediens iet paralēli viens otram.
- Vītnes neļauj atdalīt atmiņas zonu. Tāpēc tas ietaupa atmiņu un piedāvā labāku lietojumprogrammas veiktspēju
Atšķirība starp daudzapstrādi un daudzsavienojumu
Šeit ir būtiskas atšķirības starp daudzapstrādi un daudzsavienojumu.
| Parametrs | Daudzapstrāde | Daudzsavienojums |
|---|---|---|
| Pamata | Daudzapstrāde palīdz palielināt skaitļošanas jaudu. | Daudzlīniju pavedieni palīdz jums izveidot viena procesa skaitļošanas pavedienus, lai palielinātu skaitļošanas jaudu. |
| Izpilde | Tas ļauj vienlaikus veikt vairākus procesus. | Vairāki viena procesa pavedieni tiek izpildīti vienlaicīgi. |
| Centrālā procesora pārslēgšana | Programmā Multiprocessing CPU ir jāpārslēdzas starp vairākām programmām, lai izskatās, ka vairākas programmas darbojas vienlaicīgi. | Daudzlīnijās CPU ir jāpārslēdzas starp vairākiem pavedieniem, lai liktos, ka visi pavedieni darbojas vienlaicīgi. |
| Radīšana | Procesa izveide ir lēna un atkarīga no resursiem. | Vītnes izveide ir ekonomiska gan laikā, gan resursos. |
| Klasifikācija | Daudzapstrāde var būt simetriska vai asimetriska. | Daudzsavienojums nav klasificēts. |
| Atmiņa | Daudzapstrāde katram procesam vai programmai piešķir atsevišķu atmiņu un resursus. | Vairāku pavedienu pavedieniem, kas pieder vienam procesam, ir tāda pati atmiņa un resursi kā procesam. |
| Objektu kodināšana | Daudzsavienošana ļauj izvairīties no kodināšanas. | Daudzapstrāde ir atkarīga no objektu kodināšanas atmiņā, lai tos nosūtītu citiem procesiem. |
| Programma | Daudzapstrādes sistēma ļauj izpildīt vairākas programmas un uzdevumus. | Vairāku pavedienu sistēma izpilda vairākus viena vai dažādu procesu pavedienus. |
| Paņemtais laiks | Darba apstrādei tiek patērēts mazāk laika. | Darba apstrādei tiek patērēts mērens laiks. |
Daudzapstrādes priekšrocība
Šeit ir daudzprocesūras mīnusi / plusi:
- Lielākā daudzprocesoru sistēmas priekšrocība ir tā, ka tā palīdz īsākā laika posmā paveikt vairāk darba.
- Kods parasti ir vienkāršs.
- Izmanto vairāku procesoru un kodolu priekšrocības
- Palīdz jums izvairīties no CPython GIL ierobežojumiem
- Noņemiet sinhronizācijas primitīvus, ja vien neizmantojat koplietojamo atmiņu.
- Bērna procesi lielākoties ir pārtraucami / nogalināmi
- Tas palīdz paveikt darbu īsākā laika posmā.
- Šāda veida sistēmas ir jāizmanto, ja liela datu apjoma apstrādei ir nepieciešams ļoti liels ātrums.
- Daudzapstrādes sistēmas ļauj ietaupīt naudu, salīdzinot ar viena procesora sistēmām, jo procesori var koplietot perifērijas ierīces un barošanas avotus.
Daudzsavienojuma priekšrocība
Šeit ir daudzsavienojuma plusi / priekšrocības:
- Vītnēm ir viena adrese
- Vītnes ir vieglas, ar nelielu atmiņas nospiedumu
- Sakaru izmaksas starp pavedieniem ir zemas.
- Piekļuve atmiņas stāvoklim no cita konteksta ir vienkāršāka
- Tas ļauj viegli izveidot atsaucīgas lietotāja saskarnes
- Ideāls variants I / O piesietām lietojumprogrammām
- Ir nepieciešams mazāks laiks, lai pārslēgtos starp diviem pavedieniem koplietojamajā atmiņā, un tiek pārtraukts
- Vītnes tiek sāktas ātrāk nekā procesi, kā arī ātrāk mainot uzdevumus.
- Visiem pavedieniem ir kopīga procesa atmiņas kopa, kas ir ļoti izdevīga.
- Lai izveidotu jaunu pavedienu esošajā procesā, nepieciešams mazāk laika nekā jaunam procesam
Daudzapstrādes trūkums
Šeit ir mīnusi / trūkumi, izmantojot daudzapstrādes operētājsistēmu
- IPC (starpprocesu komunikācija) ir diezgan sarežģīta un ar lielāku pieskaitāmo summu
- Ir lielāks atmiņas nospiedums
Daudzsavienojuma trūkums
Šeit ir daudzvītņu sistēmas izmantošanas trūkumi / trūkumi:
- Vairāku pavedienu sistēma nav pārtraucama / nogalināma
- Ja neievēroat komandu rindu un ziņojumu sūkņa modeli, nepieciešama manuāla sinhronizācija, kas kļūst par nepieciešamību
- Kods parasti ir grūtāk saprotams, un tas palielina sacīkšu apstākļu palielināšanās iespējas