TechCodeview

„Rozdíl mezi procesem a vláknem“ je jednou z často kladených otázek technických pohovorů. Oba procesy a vlákna spolu souvisejí a jsou si velmi podobné, a proto vytvářejí zmatek při pochopení rozdílů mezi nimi. Proces a vlákno jsou nezávislou sekvencí provádění, ale oba se liší způsobem, že procesy se spouštějí v různých paměťových prostorech, zatímco vlákna stejného procesu se provádějí ve sdíleném paměťovém prostoru.

kolekce java

V tomto tématu pochopíme stručné představení procesů a vláken a jaké jsou další rozdíly mezi nimi.

Co je proces?

Proces je instancí programu, který se právě provádí. Když spustíme program, nespustí se přímo. Dodržení všech kroků potřebných ke spuštění programu nějakou dobu trvá a provedení těchto kroků se nazývá proces.

Proces může vytvářet další procesy pro provádění více úkolů najednou; vytvořené procesy jsou známé jako klon nebo podřízený proces a hlavní proces je známý jako rodičovský proces . Každý proces obsahuje svůj vlastní paměťový prostor a nesdílí jej s ostatními procesy. Je známá jako aktivní entita. Typický proces zůstává v níže uvedené podobě v paměti.

Proces v OS může zůstat v kterémkoli z následujících stavů:

odstranění posledního commitu git

NOVÝ: Vytváří se nový proces.PŘIPRAVEN: Proces je připraven a čeká na přidělení procesoru.BĚH: Program se provádí.ČEKÁNÍ: Čekání, až se stane nebo stane nějaká událost.UKONČENO: Provedení dokončeno.

Jak procesy fungují?

Když začneme program spouštět, procesor jej začne zpracovávat. Provádí následující kroky:

• Nejprve se program po překladu nahraje do paměti počítače v binárním kódu.
• Program vyžaduje ke svému běhu paměť a další prostředky operačního systému. Zdroje, jako jsou registry, čítač programů a zásobník, a tyto prostředky jsou poskytovány operačním systémem.
• Registr může mít instrukci, adresu úložiště nebo jiná data, která proces vyžaduje.
• Počítadlo programů udržuje stopu sledu programů.
• Zásobník obsahuje informace o aktivních podprogramech počítačového programu.
• Program může mít různé instance a každá instance spuštěného programu je známá jako individuální proces.

Vlastnosti procesu

• Pokaždé, když vytváříme proces, musíme pro každý proces provést samostatné systémové volání do operačního systému. The Vidlička () funkce vytváří proces.
• Každý proces existuje v rámci své vlastní adresy nebo paměťového prostoru.
• Každý proces je nezávislý a operační systém s ním nakládá jako s izolovaným procesem.
• Procesy potřebují IPC (Inter-process Communication), aby mohly mezi sebou komunikovat.
• Správná synchronizace mezi procesy není vyžadována.

Co je vlákno?

Vlákno je podmnožinou procesu a je také známé jako odlehčený proces. Proces může mít více než jedno vlákno a tato vlákna jsou spravována nezávisle plánovačem. Všechna vlákna v rámci jednoho procesu jsou vzájemně propojena. Vlákna mají některé společné informace, jako např datový segment, kódový segment, soubory atd., který je sdílen s jejich vlákny. Obsahuje však vlastní registry, zásobník a čítač.

Jak vlákno funguje?

Jak jsme diskutovali, vlákno je podproces nebo prováděcí jednotka v procesu. Proces může obsahovat jedno vlákno až více vláken. Vlákno funguje následovně:

• Když se proces spustí, OS mu přiřadí paměť a prostředky. Každé vlákno v rámci procesu sdílí pouze paměť a prostředky tohoto procesu.
• Vlákna se používají hlavně ke zlepšení zpracování aplikace. Ve skutečnosti je současně spuštěno pouze jedno vlákno, ale díky rychlému přepínání kontextu mezi vlákny vzniká iluze, že vlákna běží paralelně.
• Pokud se v procesu spustí jedno vlákno, nazývá se to jednovláknový A pokud se současně spustí více vláken, pak se to nazývá multithreading.

Typy vláken

Existují dva typy vláken, které jsou:

1. Vlákno na uživatelské úrovni

Jak název napovídá, vlákna na uživatelské úrovni spravují pouze uživatelé a jádro nemá jeho informace.

mysql show uživatelům

Ty jsou rychlejší, snadno se vytvářejí a spravují.

Jádro bere všechna tato vlákna jako jeden proces a zpracovává je pouze jako jeden proces.

seznam.seřadit java

Vlákna na uživatelské úrovni jsou implementována knihovnami na uživatelské úrovni, nikoli systémovými voláními.

2. Vlákno na úrovni jádra

Vlákna na úrovni jádra jsou spravována operačním systémem a spravována jeho jádrem. Tato vlákna jsou pomalejší než vlákna na uživatelské úrovni, protože kontextové informace spravuje jádro. Abychom vytvořili a implementovali vlákno na úrovni jádra, musíme provést systémové volání.

Vlastnosti vlákna

• Vlákna sdílejí data, paměť, zdroje, soubory atd. se svými vlákny v rámci procesu.
• Jedno systémové volání je schopné vytvořit více než jedno vlákno.
• Každé vlákno má svůj vlastní zásobník a registr.
• Vlákna spolu mohou přímo komunikovat, protože sdílejí stejný adresní prostor.
• Vlákna je třeba synchronizovat, aby se předešlo neočekávaným scénářům.

Klíčové rozdíly mezi procesem a vláknem

• Proces je nezávislý a není obsažen v jiném procesu, zatímco všechna vlákna jsou logicky obsažena v procesu.
• Procesy jsou silně zatíženy, zatímco vlákna jsou odlehčena.
• Proces může existovat individuálně, protože obsahuje vlastní paměť a další zdroje, zatímco vlákno nemůže mít svou individuální existenci.
• Správná synchronizace mezi procesy není vyžadována. Naproti tomu vlákna je třeba synchronizovat, aby se předešlo neočekávaným scénářům.
• Procesy mohou mezi sebou komunikovat pouze pomocí meziprocesové komunikace; na rozdíl od toho mohou vlákna spolu komunikovat přímo, protože sdílejí stejný adresní prostor.

Tabulka rozdílů mezi procesem a vláknem