Διαφορά μεταξύ της πολλαπλής επεξεργασίας και της πολλαπλής επεξεργασίας

2019

Η πολλαπλή επεξεργασία και η πολλαπλή επεξεργασία προσθέτουν απόδοση στο σύστημα. Η πολλαπλή επεξεργασία προσθέτει περισσότερους αριθμούς επεξεργαστών ή CPU / επεξεργαστών στο σύστημα, γεγονός που αυξάνει την ταχύτητα επεξεργασίας του συστήματος. Το Multithreading επιτρέπει σε μια διαδικασία να δημιουργεί περισσότερα θέματα που αυξάνουν την ανταπόκριση του συστήματος. Έχω υπολογίσει μερικές περισσότερες διαφορές μεταξύ της πολλαπλής επεξεργασίας και multithreading που έχω συζητήσει με τη βοήθεια του πίνακα σύγκρισης που φαίνεται παρακάτω.

Συγκριτικό διάγραμμα

Βάση σύγκρισης	Πολυεπεξεργασία	Πολλαπλασιασμός
Βασικός	Η διαδικασία πολλαπλών επεξεργασιών προσθέτει CPUs για να αυξήσει την υπολογιστική ισχύ.	Το Multithreading δημιουργεί πολλαπλά θέματα μιας ενιαίας διαδικασίας για την αύξηση της υπολογιστικής ισχύος.
Εκτέλεση	Πολλές διαδικασίες εκτελούνται ταυτόχρονα.	Πολλαπλά θέματα μιας μόνο διαδικασίας εκτελούνται ταυτόχρονα.
Δημιουργία	Η δημιουργία μιας διαδικασίας είναι χρονοβόρα και εντατική.	Η δημιουργία ενός νήματος είναι οικονομικό και από άποψη χρόνου και πόρων.
Ταξινόμηση	Η πολλαπλή επεξεργασία μπορεί να είναι συμμετρική ή ασύμμετρη.	Η πολλαπλή κοπή δεν είναι ταξινομημένη.

Ορισμός της πολλαπλής επεξεργασίας

Ένα σύστημα πολλαπλών επεξεργασιών είναι αυτό που έχει περισσότερους από δύο επεξεργαστές. Οι CPU προστίθενται στο σύστημα για να αυξήσουν την υπολογιστική ταχύτητα του συστήματος. Κάθε CPU έχει το δικό της σύνολο καταχωρητών και κύρια μνήμη. Ακριβώς επειδή οι CPU είναι ξεχωριστές, μπορεί να συμβεί ότι μια CPU δεν πρέπει να έχει τίποτα να επεξεργαστεί και μπορεί να παραμείνει αδρανής και η άλλη να υπερφορτωθεί με τις διαδικασίες. Σε τέτοιες περιπτώσεις, οι διαδικασίες και οι πόροι διαμοιράζονται δυναμικά μεταξύ των επεξεργαστών.

Η πολυεπεξεργασία μπορεί να ταξινομηθεί ως συμμετρική πολλαπλών επεξεργασιών και ασύμμετρη πολλαπλής επεξεργασίας . Σε συμμετρική πολυεπεξεργασία, όλοι οι επεξεργαστές είναι ελεύθεροι να εκτελέσουν οποιαδήποτε διαδικασία σε ένα σύστημα. Στην ασύμμετρη πολλαπλή επεξεργασία, υπάρχει μια σχέση master-slave μεταξύ των επεξεργαστών. Ο κύριος επεξεργαστής είναι υπεύθυνος για την κατανομή της διαδικασίας στους slave επεξεργαστές.

Εάν ο επεξεργαστής έχει ενσωματώσει τον ελεγκτή μνήμης, τότε η προσθήκη του επεξεργαστή θα αυξήσει την ποσότητα διευθυνσιοδοτούμενης μνήμης στο σύστημα. Η πολυεπεξεργασία μπορεί να αλλάξει το μοντέλο πρόσβασης μνήμης από την ομοιόμορφη πρόσβαση μνήμης σε μη μόνιμη πρόσβαση μνήμης . Η ομοιόμορφη πρόσβαση σε μνήμη αντιστοιχεί στον ίδιο χρόνο για την πρόσβαση σε οποιαδήποτε μνήμη RAM από οποιονδήποτε επεξεργαστή. Από τα άλλα χέρια, η μη ομοιόμορφη πρόσβαση στη μνήμη διαρκεί περισσότερο χρόνο για να αποκτήσετε πρόσβαση σε κάποιο μέρος της μνήμης από τα άλλα μέρη.

Ορισμός της πολλαπλής θωράκισης

Η multithreading είναι η εκτέλεση πολλαπλών θεμάτων μίας μόνο διαδικασίας ταυτόχρονα στο πλαίσιο αυτής της διαδικασίας. Τώρα ας συζητήσουμε πρώτα τι είναι ένα νήμα; Ένα νήμα μιας διαδικασίας σημαίνει ένα τμήμα κώδικα μιας διαδικασίας, το οποίο έχει το δικό της αναγνωριστικό νήμα, πρόγραμμα μετρητή, καταχωρητές και στοίβα και μπορεί να εκτελεστεί ανεξάρτητα. Όμως, τα θέματα που ανήκουν στην ίδια διαδικασία πρέπει να μοιράζονται τα υπάρχοντα της διαδικασίας όπως τον κώδικα, τα δεδομένα και τους πόρους του συστήματος. Η δημιουργία χωριστών διαδικασιών για κάθε αίτηση εξυπηρέτησης καταναλώνει χρόνο και πόρους συστήματος εξάτμισης. Αντί να επιβαρύνεστε με αυτές τις δαπάνες, είναι πιο αποτελεσματικό να δημιουργείτε κλωστές μιας διαδικασίας.

Για να κατανοήσουμε την έννοια multithreading, ας πάρουμε ένα παράδειγμα επεξεργαστή κειμένου. Ένας επεξεργαστής κειμένου, εμφανίζει γραφικά, ανταποκρίνεται στις πληκτρολογήσεις και, ταυτόχρονα, συνεχίζει τον ορθογραφικό έλεγχο και τον γραμματικό έλεγχο. Δεν χρειάζεται να ανοίγετε διαφορετικούς επεξεργαστές κειμένου για να κάνετε αυτό ταυτόχρονα. Αυτό συμβαίνει σε έναν ενιαίο επεξεργαστή κειμένου με τη βοήθεια πολλαπλών κλωστών.

Τώρα ας λάβουμε υπόψη τα οφέλη της πολυθρόνης. Η πολλαπλή θωράκιση αυξάνει την ανταπόκριση σαν να εμποδίζεται ένα νήμα μιας διαδικασίας ή να εκτελείται η μακρά λειτουργία, η διαδικασία συνεχίζεται. Το δεύτερο πλεονέκτημα του multithreading είναι η ανταλλαγή πόρων, καθώς πολλά θέματα μιας διαδικασίας μοιράζονται τον ίδιο κώδικα και δεδομένα μέσα στον ίδιο χώρο διευθύνσεων.

Η δημιουργία ενός νήματος είναι οικονομικό δεδομένου ότι μοιράζεται τον κώδικα και τα δεδομένα της διαδικασίας στην οποία ανήκει. Επομένως, το σύστημα δεν χρειάζεται να κατανείμει τους πόρους χωριστά για κάθε νήμα. Η πολλαπλή θωράκιση μπορεί να αυξηθεί στο λειτουργικό σύστημα πολλαπλών επεξεργασιών. Καθώς η πολλαπλή θόρυβος σε πολλαπλούς επεξεργαστές αυξάνει τον παραλληλισμό .

Βασικές διαφορές μεταξύ της πολλαπλής επεξεργασίας και της πολλαπλής επεξεργασίας

Η βασική διαφορά μεταξύ της πολυεπεξεργασίας και της πολλαπλής επεξεργασίας είναι ότι η πολυεπεξεργασία επιτρέπει σε ένα σύστημα να έχει πάνω από δύο επεξεργαστές που προστίθενται στο σύστημα ενώ το multithreading επιτρέπει σε μια διαδικασία να παράγει πολλαπλά threads για να αυξήσει την υπολογιστική ταχύτητα ενός συστήματος.
Το σύστημα πολλαπλών επεξεργασιών εκτελεί ταυτόχρονα πολλαπλές διαδικασίες, ενώ το σύστημα πολλαπλών επεξεργασιών επιτρέπει ταυτόχρονα την εκτέλεση πολλαπλών νημάτων μιας διαδικασίας.
Η δημιουργία μιας διαδικασίας μπορεί να καταναλώσει χρόνο και να εξαντλήσει τους πόρους του συστήματος. Ωστόσο, η δημιουργία νήματος είναι οικονομικό, καθώς τα θέματα που ανήκουν στην ίδια διαδικασία μοιράζονται τα αντικείμενα της διαδικασίας αυτής.
Η πολυεπεξεργασία μπορεί να ταξινομηθεί σε συμμετρική πολλαπλών επεξεργασιών και ασύμμετρη πολλαπλή επεξεργασία, ενώ η πολυεπεξεργασία δεν ταξινομείται περαιτέρω.

Συμπέρασμα:

Τα οφέλη της πολλαπλής θωράκισης μπορούν να αυξηθούν σταδιακά σε περιβάλλον πολλαπλών επεξεργασιών καθώς η πολλαπλή θόρυβος σε ένα σύστημα πολλαπλών επεξεργασιών αυξάνει τον παραλληλισμό.