Unterschied zwischen Multiprocessing und Multithreading

Schlüsseldifferenz - Multiprocessing vs. Multithreading
 

In einem Computersystem werden mehrere Prozesse gleichzeitig ausgeführt. Das Betriebssystem weist den Prozessen Ressourcen zu, und es ist notwendig, die CPU-Auslastung zu erhöhen. Multiprocessing und Multithreading können sich auf die Systemleistung auswirken. Das Hauptunterschied zwischen Multiprocessing und Multithreading ist das, Beim Multiprocessing werden mehrere Prozesse gleichzeitig mit zwei oder mehr Prozessoren ausgeführt, während beim Multithreading mehrere Threads in einem Prozess gleichzeitig ausgeführt werden. Dieser Artikel beschreibt den Unterschied zwischen Multiprocessing und Multithreading.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist Multiprocessing?
3. Was ist Multithreading?
4. Ähnlichkeiten zwischen Multiprocessing und Multithreading
5. Side-by-Side-Vergleich - Multiprocessing und Multithreading in Tabellenform
6. Zusammenfassung

Was ist Multiprocessing??

Bei Multiprocessing werden mehrere Prozesse gleichzeitig mit zwei oder mehr Prozessoren ausgeführt. Es gibt verschiedene Arten von Multiprocessing-Mechanismen. Sie sind symmetrisches Multiprocessing und asymmetrisches Multiprocessing.

Abbildung 01: Symmetrisches Multiprocessing

Im Symmetrisches Multiprocessing, Jeder Prozessor verfügt über einen eigenen Cache, und alle Prozessoren sind über einen gemeinsam genutzten Bus verbunden. Da es einen gemeinsam genutzten Speicher gibt, teilen sich alle Prozessoren den gleichen Speicheradressraum. Eine Einschränkung dieser Methode besteht darin, dass die Anzahl der Prozessoren beim Zugriff auf den Hauptspeicher langsam wird. Prozessoren können jeden Prozess auf dem System ausführen.

Im Asymmetrisches Multiprocessing, Prozessoren arbeiten gemäß Master-Slave-Architektur. Der Masterprozessor weist Prozesse für Slave-Prozessoren zu.

Was ist Multithreading??

Auf einem Computersystem werden mehrere Prozesse gleichzeitig ausgeführt. Ein Prozess ist ein Programm in Ausführung. Das Arbeiten in MS Word kann als Prozess betrachtet werden. Bei der Verwendung von MS Word werden Grammatik und Rechtschreibung geprüft. Es ist ein Subprozess oder eine Subtask. Auf diese Weise ist der Hauptprozess in Unterprozesse unterteilt. Diese Unterprozesse sind Einheiten des Prozesses und werden als Threads bezeichnet. Daher ist ein Prozess einer Aufgabe ähnlich und ein Thread ist eine Einheit eines Prozesses.

Ein Thread besteht aus dem Programmzähler, dem Threadzähler, dem Registersatz, der Thread-ID und dem Stack. Das Erstellen von Prozessen für jede Aufgabe ist keine effektive Methode. Daher ist ein Prozess in mehrere Threads unterteilt. Diese mehreren Threads werden gleichzeitig für den Prozess ausgeführt. Dieses Konzept wird als "Multi-Threading" bezeichnet..

Abbildung 02: Multithreaded-Prozess

Beim Multithreading gibt es einige Vorteile. Jeder Thread in einem Prozess verwendet denselben Code, Daten und Ressourcen. Es ist nicht notwendig, jedem Thread separat Ressourcen zuzuweisen, sodass die Verwendung von Threads wirtschaftlich ist. Wenn ein Thread ausfällt, hat dies keinen Einfluss auf den Prozess. Threads sind leicht 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
Bei Multiprocessing werden mehrere Prozesse gleichzeitig mit zwei oder mehr Prozessen ausgeführt, um die Systemleistung zu verbessern.	Beim Multithreading werden mehrere Threads gleichzeitig ausgeführt, um die Systemleistung zu verbessern.
Ausführung
In Multiprocessing werden mehrere Prozesse gleichzeitig ausgeführt.	Beim Multithreading werden mehrere Threads in einem einzigen Prozess gleichzeitig ausgeführt.
Ressourcenanforderungen
Multiprocessing erfordert mehr Ressourcen.	Multithreading erfordert 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 einzigen Prozess gleichzeitig ausgeführt werden. Um die Geschwindigkeit und die CPU-Auslastung zu erhöhen, kann Multithreading auf Multiprozessoren implementiert werden.

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Referenz:

1. „Asymmetrisches Multiprocessing“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 14. Dezember 2017. Hier verfügbar 
2. „Symmetrisches Multiprocessing“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11. Dezember 2017. Hier verfügbar
3.Point, Tutorials. "Betriebssystem - Multi-Threading"., Tutorials Punkt, 15. August 2017. Hier verfügbar  
4. „Unterschied zwischen Multiprocessing und Multithreading“. YouTube, YouTube, 5. September 2016. Hier verfügbar

Bildhöflichkeit:

1. "Multithreaded-Prozess". Von I Cburnett, (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia