ההבדל בין תהליך לחוט
תוֹכֶן
התהליך והחוט הם הקשורים למעשה. התהליך הוא ביצוע של תוכנית ואילו thread הוא ביצוע של תוכנית המונעת על ידי סביבת התהליך.
נקודה מרכזית נוספת המבדילה בין תהליך וחוט היא שתהליכים מבודדים זה עם זה בעוד שאשכולים חולקים זיכרון או משאבים אחד עם השני.
- טבלת השוואה
- הגדרה
- הבדלים עיקריים
- סיכום
טבלת השוואה
| בסיס להשוואה | תהליך | חוט |
|---|---|---|
| בסיסי | תוכנית בביצוע. | תהליך קל משקל או חלק ממנו. |
| שיתוף זיכרון | מבודד לחלוטין ואל תחלוק זיכרון. | חולק זיכרון אחד עם השני. |
| צריכת משאבים | יותר | פחות |
| יעילות | פחות יעיל בהשוואה לתהליך במצב התקשורת. | משפר את היעילות במצבי התקשורת. |
| זמן נדרש ליצירה | יותר | פחות |
| זמן מעבר | לוקח יותר זמן. | צורכת פחות זמן. |
| סיום לא בטוח | מביא לאובדן התהליך. | ניתן להחזיר חוט. |
| זמן נדרש לסיום | יותר | פחות |
הגדרת התהליך
התהליך הוא ביצוע של תוכנית ומבצעת את הפעולות הרלוונטיות שצוינו בתוכנית, או שהיא יחידת ביצוע בה תוכנית פועלת. מערכת ההפעלה יוצרת, מתזמנת ומסיימת את התהליכים לשימוש במעבד. התהליכים האחרים שנוצרו על ידי התהליך העיקרי מכונים תהליך ילדים.
פעולות תהליכים נשלטות בעזרת PCB (בלוק בקרת תהליכים) יכול להיחשב כמוח התהליך, המכיל את כל המידע הקריטי לגבי תהליך כמו זיהוי תהליך, עדיפות, מצב, PWS ותוכן מעבד .
PCB הוא גם מבנה נתונים מבוסס גרעין המשתמש בכל שלושת סוגי הפונקציות המתוזמנות, שיגור ושמירת חיבור.
- תזמון - זוהי שיטה לבחירת רצף התהליך במילים פשוטות בוחרת את התהליך שיש לבצע קודם במעבד.
- שיגור - זה מגדיר סביבה לביצוע התהליך.
- קון שמור - פונקציה זו שומרת את המידע הנוגע לתהליך כאשר הוא מתחדש או נחסם.
ישנם מצבים מסוימים הכלולים במחזור חיים של תהליכים כמו מוכנים, פועלים, חסומים והופסקו. מדינות תהליכים משמשות למעקב אחר פעולת התהליך באופן מיידי.
מבחינת המתכנת, תהליכים הם המדיום להשגת ביצוע מקביל של תוכנית. התהליך הראשי של תוכנית במקביל יוצר תהליך ילד. התהליך העיקרי ותהליך הילד צריכים לקיים אינטראקציה עם כל אחד מהם בכדי להשיג מטרה משותפת.
פעולות אינטגרציה של תהליכים משפרות את מהירות החישוב כאשר פעולת ה- i / o בתהליך אחד חופפת לפעילות חישובית בתהליך אחר.
מאפייני תהליך:
- יצירת כל תהליך כוללת שיחות מערכת לכל תהליך בנפרד.
- תהליך הוא ישות ביצוע מבודדת ואינו משתף נתונים ומידע.
- תהליכים משתמשים במנגנון IPC (תקשורת בין תהליכים) לתקשורת המגדיל משמעותית את מספר שיחות המערכת.
- ניהול תהליכים צורך יותר שיחות מערכת.
- לכל תהליך יש זיכרון, הדרכה, נתונים ומפת זיכרון משלו וערימות משלו.
הגדרת השרשור
השרשור הוא ביצוע תוכנית המשתמשת במשאבי תהליכים לביצוע המשימה. כל האשכולות בתוכנית יחידה כלולים באופן הגיוני בתהליך. הגרעין מקצה לכל חוט ערימה ובלוק בקרת חוט (TCB). מערכת ההפעלה שומרת רק את מצביע הערימה ואת מצב ה- CPU בזמן המעבר בין החוטים של אותו תהליך.
האשכולות מיושמים בשלוש דרכים שונות; אלה הם חוטים ברמת הגרעין, חוטים ברמת המשתמש, חוטים היברידיים. לחוטים יכולים להיות שלוש מדינות הפועלות, מוכנות וחסמות; זה כולל רק מצב חישובי ולא הקצאת משאבים ומצב תקשורת, מה שמקטין את תקורות המעבר.זה משפר את המקביליות (המקבילות) ומכאן המהירות עולה.
ריבוי חוטים מגיע גם עם שקעים, חוטים מרובים אינם יוצרים מורכבות, אך האינטראקציה ביניהם כן.
חוט חייב להיות בעל מאפיין עדיפות כאשר ישנם מספר שרשורים פעילים. הזמן שמתקבל לביצוע בהתאמה לאשכולים פעילים אחרים באותו התהליך מוגדר על ידי עדיפות החוט.
מאפייני חוט:
- רק שיחת מערכת אחת יכולה ליצור יותר מחוט אחד (תהליך קל).
- האשכולות חולקים נתונים ומידע.
- הנושאים חולקים הדרכה, אזורים גלובליים וערימיים, אך יש ערימה ורישומים אישיים משלה.
- ניהול האשכול צורך לא פחות או יותר שיחות מערכת שכן ניתן להשיג את התקשורת בין האשכולות באמצעות זיכרון משותף.
- תכונת הבידוד של התהליך מגדילה את התקורה שלו מבחינת צריכת משאבים.
- כל האשכולות של תוכנית כלולים בצורה הגיונית בתהליך.
- תהליך משוקלל כבד, אך חוט משקל קל.
- תוכנית היא יחידת ביצוע מבודדת ואילו החוט אינו מבודד וחולק זיכרון.
- לחוט לא יכול להיות קיום אינדיבידואלי; זה מחובר לתהליך. מצד שני, תהליך יכול להתקיים באופן אינדיבידואלי.
- בזמן תום החוט, ניתן לשחזר את הערימה המשויכת לו, שכן לכל חוט יש ערימה משלו. לעומת זאת, אם תהליך מת, כל החוטים מתים כולל התהליך.
סיכום
תהליכים משמשים להשגת ביצוע תוכניות באופן מקביל ורצף. בעוד שחוט הוא יחידת ביצוע תוכנית המשתמשת בסביבת התהליך כאשר חוטים רבים משתמשים בסביבה של אותו תהליך שהם צריכים כדי לשתף את הקוד, הנתונים והמשאבים שלו. מערכת ההפעלה משתמשת בעובדה זו כדי לצמצם את התקורה ולשפר את החישוב.
