Разница между многопроцессорностью и многопоточностью

2019

Многопроцессорная обработка и многопоточность повышают производительность системы. Многопроцессорность - это добавление в систему большего количества процессоров или процессоров, что увеличивает скорость вычислений в системе. Многопоточность позволяет процессу создавать больше потоков, которые повышают быстродействие системы. Я нашел еще несколько различий между многопроцессорностью и многопоточностью, которые я обсудил с помощью сравнительной таблицы, показанной ниже.

Сравнительная таблица

Основа для сравнения	многопроцессорная обработка	Многопоточность
основной	Многопроцессорная обработка добавляет процессоры для увеличения вычислительной мощности.	Многопоточность создает несколько потоков одного процесса для увеличения вычислительной мощности.
выполнение	Несколько процессов выполняются одновременно.	Несколько потоков одного процесса выполняются одновременно.
Создание	Создание процесса отнимает много времени и ресурсов.	Создание потока экономично как по времени, так и по ресурсам.
классификация	Многопроцессорная обработка может быть симметричной или асимметричной.	Многопоточность не классифицируется.

Определение многопроцессорности

Многопроцессорная система - это система, которая имеет более двух процессоров. Процессоры добавляются в систему для увеличения скорости вычислений в системе. Каждый ЦП имеет свой набор регистров и основную память. Просто потому, что процессоры разделены, может случиться так, что один процессор не должен обрабатывать что-либо и может простаивать, а другой может быть перегружен процессами. В таких случаях процессы и ресурсы динамически распределяются между процессорами.

Многопроцессорная обработка может быть классифицирована как симметричная многопроцессорная и асимметричная многопроцессорная . В симметричной многопроцессорной обработке все процессоры могут свободно запускать любые процессы в системе. В асимметричной многопроцессорной обработке между процессорами существует отношение «ведущий-ведомый». Главный процессор отвечает за распределение процесса по подчиненным процессорам.

Если процессор имеет встроенный контроллер памяти, то добавление процессора увеличит объем адресуемой памяти в системе. Многопроцессорная обработка может изменить модель доступа к памяти с единообразного доступа к памяти к неоднородному доступу к памяти . Равномерный доступ к памяти составляет одинаковое время для доступа к любой оперативной памяти с любого процессора. С другой стороны, неравномерный доступ к памяти увеличивает время доступа к некоторой части памяти, чем к другим частям.

Определение многопоточности

Многопоточность - это выполнение нескольких потоков одного процесса одновременно в контексте этого процесса. Теперь давайте сначала обсудим, что это за нить? Поток процесса означает сегмент кода процесса, который имеет свой собственный идентификатор потока, счетчик программ, регистры и стек и может выполняться независимо. Но потоки, принадлежащие одному и тому же процессу, должны совместно использовать принадлежащие ему процессы, такие как код, данные и системные ресурсы. Создание отдельных процессов для каждого запроса на обслуживание потребляет время и ресурсы системы. Вместо того, чтобы нести эти накладные расходы, более эффективно создавать потоки процесса.

Чтобы понять концепцию многопоточности, давайте рассмотрим пример текстового процессора. Текстовый процессор, отображает графику, реагирует на нажатия клавиш и одновременно продолжает проверку орфографии и грамматики. Вам не нужно открывать разные текстовые процессоры, чтобы сделать это одновременно. Это происходит в одном текстовом процессоре с помощью нескольких потоков.

Теперь давайте рассмотрим преимущества многопоточности. Многопоточность увеличивает скорость отклика, так как если один поток процесса заблокирован или выполняется длительная операция, процесс все еще продолжается. Вторым преимуществом многопоточности является совместное использование ресурсов, поскольку несколько потоков процесса совместно используют один и тот же код и данные в одном и том же адресном пространстве.

Создание потока экономично, поскольку оно разделяет код и данные процесса, к которому они принадлежат. Таким образом, система не должна выделять ресурсы отдельно для каждого потока. Многопоточность может быть увеличена в многопроцессорной операционной системе. По мере многопоточности на нескольких процессорах увеличивается параллелизм .

Ключевые различия между многопроцессорностью и многопоточностью

Основное различие между многопроцессорностью и многопоточностью заключается в том, что многопроцессорность позволяет системе добавлять в систему более двух процессоров, тогда как многопоточность позволяет процессу генерировать несколько потоков для увеличения скорости вычислений в системе.
Многопроцессорная система выполняет несколько процессов одновременно, тогда как многопоточная система позволяет выполнять несколько потоков процесса одновременно.
Создание процесса может занять время и даже исчерпать системные ресурсы. Однако создание потоков является экономичным, поскольку потоки, принадлежащие одному и тому же процессу, разделяют принадлежность этого процесса.
Многопроцессорность может быть классифицирована как симметричная многопроцессорная и асимметричная многопроцессорная, тогда как многопоточность не классифицируется далее.

Заключение:

Преимущества многопоточности можно постепенно увеличивать в многопроцессорной среде, поскольку многопоточность в многопроцессорной системе увеличивает параллелизм.