O que é multiprocessamento?
Um sistema de multiprocessamento possui mais de dois processadores. As CPUs são adicionadas ao sistema, o que ajuda a aumentar a velocidade de computação do sistema. Cada CPU possui seu próprio conjunto de registros e memória principal.
No entanto, como cada CPU é separada, pode acontecer que uma CPU não tenha nada para processar. Um processador pode ficar ocioso e o outro pode estar sobrecarregado com os processos específicos. Nesse caso, o processo e os recursos são compartilhados dinamicamente entre os processadores.
Neste tutorial, você aprenderá:
- O que é multiprocessamento?
- O que é multithreading?
- Características do Multiprocessamento:
- Características do Multithreading
- Diferença entre multiprocessamento e multithreading
- Vantagem do Multiprocessamento
- Vantagem de Multithreading
- Desvantagem do Multiprocessamento
- Desvantagem de multithreading
O que é multithreading?
Multithreading é uma técnica de execução de programa que permite que um único processo tenha vários segmentos de código (como threads). Ele também é executado simultaneamente dentro do "contexto" desse processo. Aplicativos multiencadeados são aplicativos que possuem dois ou mais encadeamentos executados simultaneamente. Portanto, também é conhecido como simultaneidade.
PRINCIPAIS DIFERENÇAS:
- Um sistema de multiprocessamento tem mais de dois processadores, enquanto o Multithreading é uma técnica de execução de programa que permite que um único processo tenha vários segmentos de código
- O multiprocessamento melhora a confiabilidade do sistema, enquanto no processo de multithreading, cada thread é executada paralelamente entre si.
- O multiprocessamento ajuda a aumentar o poder de computação, enquanto o multithreading ajuda a criar threads de computação de um único processo
- No Multiprocessamento, a criação de um processo é lenta e com recursos específicos, ao passo que, na Multiprogramação, a criação de um thread é econômica em tempo e recursos.
- O multithreading evita a decapagem, enquanto o multiprocessamento depende da decapagem de objetos na memória para enviar a outros processos.
- O sistema de multiprocessamento leva menos tempo, ao passo que o processamento do trabalho leva um tempo moderado.
Características do Multiprocessamento
Aqui estão os recursos essenciais do multiprocessamento:
- Os multiprocessamentos são classificados de acordo com a forma como sua memória está organizada.
- O multiprocessamento melhora a confiabilidade do sistema
- O multiprocessamento pode melhorar o desempenho decompondo um programa em tarefas executáveis paralelas.
Características do Multithreading
Aqui estão aspectos importantes do multithreading:
- No processo de multithreading, cada thread é executada paralelamente entre si.
- Threads não permitem que você separe a área de memória. Portanto, ele economiza memória e oferece um melhor desempenho do aplicativo
Diferença entre multiprocessamento e multithreading
Aqui estão as diferenças importantes entre multiprocessamento e multithreading.
| Parâmetro | Multiprocessamento | Multithreading |
|---|---|---|
| Básico | O multiprocessamento ajuda você a aumentar o poder de computação. | Multithreading ajuda você a criar threads de computação de um único processo para aumentar o poder de computação. |
| Execução | Ele permite que você execute vários processos simultaneamente. | Vários threads de um único processo são executados simultaneamente. |
| Troca de CPU | No multiprocessamento, a CPU tem que alternar entre vários programas para que pareça que vários programas estão sendo executados simultaneamente. | No multithreading, a CPU tem que alternar entre vários threads para fazer parecer que todos os threads estão sendo executados simultaneamente. |
| Criação | A criação de um processo é lenta e específica do recurso. | A criação de um segmento é econômica em tempo e recursos. |
| Classificação | O multiprocessamento pode ser simétrico ou assimétrico. | Multithreading não é classificado. |
| Memória | O multiprocessamento aloca memória e recursos separados para cada processo ou programa. | Threads multithreading pertencentes ao mesmo processo compartilham a mesma memória e recursos do processo. |
| Objetos de decapagem | O multithreading evita a decapagem. | O multiprocessamento depende da decapagem de objetos na memória para enviar a outros processos. |
| Programa | O sistema de multiprocessamento permite a execução de vários programas e tarefas. | O sistema multithreading executa vários threads do mesmo processo ou de processos diferentes. |
| Tempo gasto | Menos tempo é necessário para o processamento do trabalho. | Um tempo moderado é gasto para o processamento do trabalho. |
Vantagem do Multiprocessamento
Aqui estão os contras / prós do multiprocessamento:
- A maior vantagem de um sistema multiprocessador é que ele ajuda você a fazer mais trabalho em um período mais curto.
- O código geralmente é direto.
- Aproveita várias CPUs e núcleos
- Ajuda a evitar limitações GIL para CPython
- Remova os primitivos de sincronização, a menos que você use memória compartilhada.
- Os processos filho são principalmente interruptíveis / elimináveis
- Isso ajuda você a fazer o trabalho em um período mais curto.
- Esses tipos de sistemas devem ser usados quando uma velocidade muito alta é necessária para processar um grande volume de dados.
- Os sistemas de multiprocessamento economizam dinheiro em comparação com os sistemas de processador único, pois os processadores podem compartilhar periféricos e fontes de alimentação.
Vantagem de Multithreading
Aqui, estão os prós / benefícios do multithreading:
- Threads compartilham o mesmo espaço de endereço
- Threads são leves e ocupam pouca memória
- O custo de comunicação entre threads é baixo.
- O acesso ao estado de memória de outro contexto é mais fácil
- Ele permite que você crie interfaces de usuário responsivas facilmente
- Uma opção ideal para aplicações ligadas a I / O
- Leva menos tempo para alternar entre dois threads na memória compartilhada e tempo para encerrar
- Threads são mais rápidos para iniciar do que processos e também mais rápido na troca de tarefas.
- Todos os Threads compartilham um pool de memória de processo que é muito benéfico.
- Leva menos tempo para criar um novo encadeamento no processo existente do que um novo processo
Desvantagem do Multiprocessamento
Aqui, estão os contras / desvantagens de usar o sistema operacional de multiprocessamento
- IPC (comunicação entre processos) um bastante complicado com mais sobrecarga
- Tem uma pegada de memória maior
Desvantagem de multithreading
Aqui, estão os contras / desvantagens de usar o sistema multithreading:
- O sistema multithreading não é interrompível / eliminável
- Se não seguir uma fila de comando e modelo de bomba de mensagem, então o uso manual de sincronização é necessário, o que se torna uma necessidade
- O código é geralmente mais difícil de entender e aumenta o potencial para condições de corrida aumenta drasticamente