Unterschied zwischen Multithreading und Multitasking

Hauptunterschied - Multithreading vs Multitasking
 

Multithreading und Multitasking sehen ähnlich aus, sind jedoch zwei verschiedene Konzepte. Ein Computer führt viele Aufgaben gleichzeitig aus. Multithreading und Multitasking beziehen sich beide auf die Computerleistung. Das Hauptunterschied zwischen Multithreading und Multitasking ist das im Multithreading, Mehrere Threads werden gleichzeitig in einem Prozess ausgeführt, und beim Multitasking werden mehrere Prozesse gleichzeitig ausgeführt. Dieser Artikel beschreibt den Unterschied zwischen Multithreading und Multitasking.

INHALT

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

Was ist Multithreading??

Ein Computersystem führt mehrere Aufgaben gleichzeitig aus. Eine Aufgabe kann als Prozess bezeichnet werden. Es ist ein Programm in Ausführung. Das Erstellen von Prozessen für jede Aufgabe ist nicht effizient. Es kann viele Ressourcen verbrauchen. Um dies zu vermeiden, kann ein Prozess in mehrere Unterprozesse unterteilt werden, und die Aufgaben können unter Verwendung dieser Unterprozesse ausgeführt werden. Ein Unterprozess ist eine Einheit des Prozesses. Diese Einheit wird als Thread bezeichnet. Beim Multithreading wird ein Prozess in mehrere Threads unterteilt, und diese Threads werden parallel ausgeführt.

Es gibt zwei Arten von Thread-Anwendungen, die als Single-Threaded-Anwendungen und Multithread-Anwendungen bezeichnet werden. Wenn es einen Thread in einem Prozess gibt, spricht man von Single-Threaded Wenn mehrere Threads in dem Prozess ausgeführt werden, wird dies als Multithread-Anwendung bezeichnet. Multithreading ist nützlich, um mehrere Tasks gleichzeitig auszuführen. Das folgende Beispiel zeigt einen Multithread-Prozess. T1, T2, T3 sind Fäden.

Threads können auch in zwei Kategorien eingeteilt werden. Sie sind Benutzer-Threads und Kernel-Threads. Der Kernel unterstützt keine Benutzer-Threads. Kernel-Threads werden vom Kernel unterstützt und verwaltet. Es gibt drei Multithreading-Modelle. Es gibt viele Modelle, die als Many-To-One-Modell, One-To-One-Modell und Many-To-Many-Modell bezeichnet werden. Die folgenden Diagramme veranschaulichen die Einfädelungsmodelle. 'U' bezeichnet einen Benutzer-Thread und 'K' bezeichnet einen Kern-Thread.

Many-to-One-Modell

In einem Many-To-One-Modell werden viele Benutzer-Threads einem einzelnen Kernel-Thread zugeordnet.

Abbildung 02: Many-To-One-Modell

One-to-One-Modell

In einem bis einem Modell wird jeder Benutzer-Thread einem separaten Kernel-Thread zugeordnet.

Abbildung 03: One-to-One-Modell

Many-to-Many-Modell

In vielen Modellen werden viele Threads auf Benutzerebene zu einer kleineren oder gleichen Anzahl von Kernel-Threads gemultiplext.

Abbildung 04: Viele-zu-Viele-Modelle

Multithreading bietet mehrere Vorteile. Threads sind nützlich für die Kommunikation zwischen Prozessen. Sie verbessern auch die Reaktionsfähigkeit. 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 gesamten Prozess. Threads sind leicht und verbrauchen im Vergleich zu einem Prozess ein Minimum an Ressourcen.

Was ist Multitasking??

Der Computer kann gleichzeitig verschiedene Aufgaben ausführen. Beispielsweise können ein Browser, eine Word-Anwendung, eine PowerPoint-Anwendung und eine Rechneranwendung gleichzeitig ausgeführt werden. Der Computer führt also mehrere Aufgaben oder mehrere Prozesse gleichzeitig aus. Es wird als Multitasking bezeichnet. Obwohl der Computer mehrere Aufgaben gleichzeitig ausführen kann, gibt es eine bestimmte Anzahl von Aufgaben, die gleichzeitig ausgeführt werden können.

Abbildung 05: Multitasking

Die Ausführung vieler Prozesse kann die Rechengeschwindigkeit verringern, da dafür mehr Ressourcen erforderlich sind. Multitasking erhöht die Produktivität, da mehrere Programme gleichzeitig ausgeführt werden. Es ist für den Benutzer auch leicht, ein Update sofort zu bemerken.

Was ist die Ähnlichkeit zwischen Multithreading und Multitasking??

• Beide Methoden können die Systemleistung beeinflussen.

Was ist der Unterschied zwischen Multithreading und Multitasking??

Multithreading vs. Multitasking
Beim Multithreading werden mehrere Threads gleichzeitig in einem Prozess ausgeführt.	Beim Multitasking werden mehrere Prozesse gleichzeitig auf einem Computer ausgeführt.
Ausführung
Beim Multithreading wechselt die CPU zwischen mehreren Threads im selben Prozess.	Beim Multitasking wechselt die CPU zwischen mehreren Prozessen, um die Ausführung abzuschließen.
Gemeinsame Nutzung von Ressourcen
Beim Multithreading werden Ressourcen von mehreren Threads in einem Prozess gemeinsam genutzt.	Beim Multitasking werden Ressourcen von mehreren Prozessen gemeinsam genutzt.
Komplexität
Multithreading ist leicht und einfach zu erstellen.	Multitasking ist schwer und schwieriger zu erstellen.

Zusammenfassung - Multithreading vs Multitasking

Multithreading und Multiprocessing führen Threads und Prozesse gleichzeitig aus. Der Unterschied zwischen Multithreading und Multitasking besteht darin, dass beim Multithreading mehrere Threads in einem Prozess gleichzeitig ausgeführt werden und beim Multitasking mehrere Prozesse gleichzeitig ausgeführt werden. Obwohl die Begriffe ähnlich aussehen, handelt es sich um unterschiedliche Begriffe. Beides sind jedoch die wichtigsten Konzepte in der Informatik.

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Referenz:

1. „Was ist Multitasking?“ Computer Hope, 30. Oktober 2017. Hier verfügbar
2.Point, Tutorials. "Betriebssystem - Multi-Threading"., Tutorials Punkt, 15. August 2017. Hier verfügbar 

Bildhöflichkeit:

1.Multitasking-os'von Jeff Meisel - Meisel, J. Task Parallelism, Connexions-Website.  28. November 2007. (CC BY 2.0) über Commons Wikimedia