Hauptunterschied – Multiprocessing vs. Multithreading
In einem Computersystem laufen mehrere Prozesse gleichzeitig. Das Betriebssystem weist den Prozessen Ressourcen zu und es ist notwendig, die CPU-Auslastung zu erhöhen. Multiprocessing und Multithreading können die Systemleistung beeinträchtigen. Der Hauptunterschied zwischen Multiprocessing und Multithreading besteht darin, dass beim Multiprocessing mehrere Prozesse gleichzeitig mit zwei oder mehr Prozessoren ausgeführt werden, während beim Multithreading mehrere Threads in einem Prozess gleichzeitig ausgeführt werden. Dieser Artikel beschreibt den Unterschied zwischen Multiprocessing und Multithreading.
Was ist Multiprocessing?
Multiprocessing bedeutet, mehrere Prozesse mit zwei oder mehr Prozessoren gleichzeitig auszuführen. Es gibt verschiedene Arten von Multiprocessing-Mechanismen. Sie sind Symmetric Multiprocessing und Asymmetric Multiprocessing.
Abbildung 01: Symmetric Multiprocessing
Bei Symmetric Multiprocessing hat jeder Prozessor seinen eigenen Cache und alle Prozessoren sind über einen gemeinsamen Bus verbunden. Da es einen gemeinsam genutzten Speicher gibt, teilen sich alle Prozessoren denselben Speicheradressraum. Eine Einschränkung dieser Methode besteht darin, dass der Zugriff auf den Hauptspeicher langsam werden kann, wenn die Anzahl der Prozessoren zunimmt. Prozessoren können jeden Prozess auf dem System ausführen.
Beim asymmetrischen Multiprocessing arbeiten Prozessoren gemäß einer Master-Slave-Architektur. Der Master-Prozessor weist den Slave-Prozessoren Prozesse zu.
Was ist Multithreading?
Mehrere Prozesse laufen gleichzeitig auf einem Computersystem. Ein Prozess ist ein Programm in Ausführung. Das Arbeiten mit MS Word kann als Prozess betrachtet werden. Bei der Verwendung von MS Word werden Grammatik und Rechtschreibung überprüft. Es ist ein Unterprozess oder eine Teilaufgabe. Auf diese Weise wird der Hauptprozess in Teilprozesse unterteilt. Diese Unterprozesse sind Einheiten des Prozesses und werden als Threads bezeichnet. Daher ähnelt ein Prozess einer Aufgabe und ein Thread ist eine Einheit eines Prozesses.
Ein Thread besteht aus Programmzähler, Threadzähler, Registersatz, Thread-ID und Stack. Das Erstellen von Prozessen für jede Aufgabe ist keine effektive Methode. Daher wird ein Prozess in mehrere Threads unterteilt. Diese mehreren Threads werden gleichzeitig auf dem Prozess ausgeführt. Dieses Konzept ist als „Multithreading“bekannt.
Abbildung 02: Multithread-Prozess
Multithreading bietet einige Vorteile. Jeder Thread in einem Prozess nutzt denselben Code, dieselben Daten und dieselben Ressourcen. Es ist nicht erforderlich, jedem Thread separat Ressourcen zuzuweisen, sodass die Verwendung von Threads wirtschaftlich ist. Wenn ein Thread ausfällt, hat dies keine Auswirkungen auf den Prozess. Threads sind leichtgewichtig und verbrauchen im Vergleich zu einem Prozess die minimale Menge an Ressourcen.
Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen Multiprocessing und Multithreading?
- Beide Methoden können die CPU-Auslastung erhöhen.
- Beide Methoden können die Rechengeschwindigkeit erhöhen.
Was ist der Unterschied zwischen Multiprocessing und Multithreading?
Multiprocessing vs. Multithreading |
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| Multiprocessing ist die gleichzeitige Ausführung mehrerer Prozesse mit zwei oder mehr Prozessen, um die Systemleistung zu verbessern. | Multithreading ist die gleichzeitige Ausführung mehrerer Threads in einem Prozess, um die Systemleistung zu verbessern. |
| Ausführung | |
| Beim Multiprocessing laufen mehrere Prozesse gleichzeitig. | Beim Multithreading laufen mehrere Threads in einem einzigen Prozess gleichzeitig. |
| Ressourcenanforderungen | |
| Multiprocessing erfordert mehr Ressourcen. | Multithreading benötigt nicht viele Ressourcen; daher ist es wirtschaftlicher. |
Zusammenfassung – Multiprocessing vs. Multithreading
Multiprocessing und Multithreading können die Computerleistung beeinträchtigen. Der Unterschied zwischen Multiprocessing und Multithreading besteht darin, dass beim Multiprocessing mehrere Prozesse gleichzeitig mit zwei oder mehr Prozessoren ausgeführt werden und beim Multithreading mehrere Threads in einem einzelnen Prozess gleichzeitig ausgeführt werden. Um Geschwindigkeit und CPU-Auslastung zu erhöhen, kann Multithreading auf Multiprozessoren implementiert werden.
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