Innym ważnym punktem, który różnicuje proces i wątek, jest to, że procesy są izolowane względem siebie, podczas gdy wątki współdzielą pamięć lub zasoby.
Wykres porównania
| Podstawa do porównania | Proces | Wątek |
|---|---|---|
| Podstawowy | Program w wykonaniu. | Lekki proces lub jego część. |
| Udostępnianie pamięci | Całkowicie izolowany i nie udostępniający pamięci. | Dzieli się ze sobą pamięcią. |
| Zużycie zasobów | Więcej | Mniej |
| Wydajność | Mniej sprawny w porównaniu do procesu w kontekście komunikacji. | Poprawia wydajność w kontekście komunikacji. |
| Czas potrzebny na stworzenie | Więcej | Mniej |
| Czas przełączania kontekstu | Zajmuje więcej czasu. | Zużywa mniej czasu. |
| Niepewne zakończenie | Powoduje utratę procesu. | Wątek może zostać odzyskany. |
| Czas wymagany do zakończenia | Więcej | Mniej |
Definicja procesu
Proces polega na wykonaniu programu i wykonaniu odpowiednich działań określonych w programie lub jest jednostką wykonawczą, w której uruchomiony jest program. System operacyjny tworzy, planuje i kończy procesy związane z używaniem procesora. Pozostałe procesy utworzone przez proces główny są znane jako proces potomny.
Operacje procesowe są kontrolowane za pomocą PCB (Process Control Block) mogą być uważane za mózg procesu, który zawiera wszystkie kluczowe informacje dotyczące procesu, takie jak identyfikator procesu, priorytet, stan, PWS i zawartość CPU rejestru .
PCB to również struktura danych oparta na jądrze, która wykorzystuje trzy rodzaje funkcji, które są harmonogramowane, wysyłane i zapisywane w kontekście.
- Planowanie - Jest to metoda wyboru sekwencji procesu w prostych słowach wybiera proces, który musi być wykonany jako pierwszy w procesorze.
- Dispatching - konfiguruje środowisko do wykonania procesu.
- Zapis kontekstowy - ta funkcja zapisuje informacje dotyczące procesu, gdy zostanie wznowione lub zablokowane.
Istnieją pewne stany zawarte w cyklu życia procesu, takie jak gotowość, działanie, zablokowanie i zakończenie. Stany procesu są używane do natychmiastowego śledzenia przebiegu procesu.
Z punktu widzenia programisty procesy są medium do osiągnięcia równoczesnej realizacji programu. Główny proces współbieżnego programu tworzy proces potomny. Główny proces i proces potomny muszą współpracować z każdym, aby osiągnąć wspólny cel.
Operacje przeplatania procesów zwiększają szybkość obliczeń, gdy operacja i / o w jednym procesie pokrywa się z działaniem obliczeniowym w innym procesie.
Właściwości procesu:
- Tworzenie każdego procesu obejmuje wywołania systemowe dla każdego procesu osobno.
- Proces jest izolowanym obiektem wykonawczym i nie udostępnia danych i informacji.
- Procesy wykorzystują do komunikacji mechanizm IPC (komunikacja między procesami), który znacznie zwiększa liczbę wywołań systemowych.
- Zarządzanie procesami zużywa więcej wywołań systemowych.
- Każdy proces ma własną pamięć stosu i sterty, instrukcję, dane i mapę pamięci.
Definicja wątku
Wątek jest wykonywanie programu, który wykorzystuje zasoby procesowe do wykonania zadania. Wszystkie wątki w ramach jednego programu są logicznie zawarte w procesie. Jądro przydziela stos i blok kontrolny wątku (TCB) do każdego wątku. System operacyjny zapisuje tylko wskaźnik stosu i stan procesora w momencie przełączania wątków tego samego procesu.
Wątki są realizowane na trzy różne sposoby; są to wątki na poziomie jądra, wątki na poziomie użytkownika, wątki hybrydowe. Wątki mogą mieć trzy stany działające, gotowe i zablokowane; obejmuje tylko stan obliczeniowy, a nie alokację zasobów i stan komunikacji, co zmniejsza narzut przełączania. Wzmacnia współbieżność (równoległość), dzięki czemu prędkość również wzrasta.
Wielowątkowość zawiera również błędy, Wiele wątków nie tworzy złożoności, ale interakcja między nimi.
Wątek musi mieć właściwość priorytetową, gdy aktywnych jest wiele wątków. Czas uzyskania wykonania odpowiadający innym aktywnym wątkom w tym samym procesie jest określony przez priorytet wątku.
Właściwości wątku:
- Tylko jedno wywołanie systemowe może utworzyć więcej niż jeden wątek (proces lekki).
- Wątki udostępniają dane i informacje.
- Wątki udostępniają instrukcje, regiony globalne i sterty, ale mają swój własny stos i rejestry.
- Zarządzanie wątkami zużywa mniej lub mniej wywołań systemowych, ponieważ komunikację między wątkami można osiągnąć za pomocą pamięci współużytkowanej.
- Własność izolacji procesu zwiększa jego obciążenie w kategoriach zużycia zasobów.
Kluczowe różnice między procesem a wątkiem
- Wszystkie wątki programu są logicznie zawarte w procesie.
- Proces jest ciężki, ale wątek jest lekki.
- Program jest izolowaną jednostką wykonawczą, natomiast wątek nie jest izolowany i współużytkuje pamięć.
- Wątek nie może mieć indywidualnego istnienia; jest on dołączony do procesu. Z drugiej strony proces może istnieć indywidualnie.
- W momencie wygaśnięcia wątku jego powiązany stos mógł zostać odzyskany, ponieważ każdy wątek ma własny stos. W przeciwieństwie do tego, jeśli proces umiera, wszystkie wątki giną włącznie z procesem.
Wniosek
Procesy służą do realizacji programów w sposób równoczesny i sekwencyjny. Podczas gdy wątek jest jednostką wykonawczą programu, która wykorzystuje środowisko procesu, gdy wiele wątków wykorzystuje środowisko tego samego procesu, którego potrzebuje do współdzielenia swojego kodu, danych i zasobów. System operacyjny wykorzystuje ten fakt, aby zmniejszyć obciążenie i poprawić obliczenia.
