Kaj je večprocesorska obdelava?
Večprocesorski sistem ima več kot dva procesorja. CPU so dodani v sistem, kar pomaga povečati računalniško hitrost sistema. Vsak CPU ima svoj nabor registrov in glavni pomnilnik.
Ker pa sta vsaka CPU ločena, se lahko zgodi, da en CPU morda nima ničesar za obdelavo. En procesor lahko sedi brez dela, drugi pa je lahko preobremenjen s posebnimi procesi. V takem primeru se proces in viri dinamično delijo med procesorje.
V tej vadnici boste izvedeli:
- Kaj je večprocesorska obdelava?
- Kaj je večnitnost?
- Značilnosti večprocesorske obdelave:
- Značilnosti večnitnosti
- Razlika med večprocesorsko obdelavo in večnitnostjo
- Prednost večprocesorske obdelave
- Prednost večnitnosti
- Pomanjkljivost večprocesorske obdelave
- Pomanjkljivost večnitnosti
Kaj je večnitnost?
Večnitnost je tehnika izvajanja programa, ki posameznemu postopku omogoča več segmentov kode (na primer niti). Prav tako teče hkrati v "kontekstu" tega procesa. Večnitni programi so programi, ki imajo dve ali več niti, ki se izvajajo hkrati. Zato je znana tudi kot sočasnost.
KLJUČNE RAZLIKE:
- Večprocesorski sistem ima več kot dva procesorja, medtem ko je Multithreading tehnika izvajanja programov, ki omogoča enemu procesu, da ima več segmentov kode
- Večprocesorska obdelava izboljša zanesljivost sistema, medtem ko v postopku večnitnosti vsaka nit poteka vzporedno druga z drugo.
- Večprocesorska obdelava vam pomaga povečati računalniško moč, večnitnost pa vam pomaga ustvariti računalniške niti enega samega procesa
- Pri večprocesiranju je ustvarjanje postopka počasno in odvisno od virov, medtem ko je pri večprogramiranju ustvarjanje niti ekonomično s časom in viri.
- Večnitnost se izogiba luženju, medtem ko večprocesorska obdelava temelji na luženju predmetov v pomnilniku za pošiljanje v druge procese.
- Sistem večprocesorske obdelave traja manj časa, medtem ko je za obdelavo del potreben zmeren čas.
Značilnosti večprocesorske obdelave
Tu so bistvene značilnosti večprocesorske obdelave:
- Večprocesorska obdelava je razvrščena glede na način organizacije spomina.
- Večprocesorska obdelava izboljša zanesljivost sistema
- Večprocesorska obdelava lahko izboljša zmogljivost z razgradnjo programa na vzporedne izvršljive naloge.
Značilnosti večnitnosti
Tu so pomembni vidiki večnitnosti:
- V postopku večnitnosti vsaka nit poteka vzporedno druga z drugo.
- Niti vam ne omogočajo ločevanja pomnilniškega območja. Tako prihrani pomnilnik in nudi boljše delovanje aplikacije
Razlika med večprocesorsko obdelavo in večnitnostjo
Tu so pomembne razlike med večprocesiranjem in večnitnostjo.
| Parameter | Večprocesna obdelava | Večnitnost |
|---|---|---|
| Osnovno | Večprocesorska obdelava vam pomaga povečati računalniško moč. | Večnitnost vam pomaga ustvariti računalniške niti enega procesa za povečanje računalniške moči. |
| Izvršitev | Omogoča sočasno izvajanje več procesov. | Več niti enega procesa se izvaja sočasno. |
| CPU preklapljanje | Pri večprocesorski obdelavi mora CPU preklapljati med več programi, tako da je videti, da se več programov izvaja hkrati. | Pri večnitnosti mora CPU preklapljati med več nitmi, da se zdi, da se vse niti izvajajo hkrati. |
| Ustvarjanje | Ustvarjanje procesa je počasno in odvisno od virov. | Ustvarjanje niti je ekonomično s časom in viri. |
| Razvrstitev | Večprocesna obdelava je lahko simetrična ali asimetrična. | Večnitnost ni klasificirana. |
| Spomin | Večprocesorska obdelava za vsak postopek ali program dodeli ločen pomnilnik in vire. | Večnitne niti, ki pripadajo istemu procesu, imajo isti pomnilnik in vire kot proces. |
| Luženje predmetov | Večnitnost se izogiba luženju. | Večprocesorska obdelava temelji na luženju predmetov v pomnilniku, ki jih pošlje drugim procesom. |
| Program | Večprocesorski sistem omogoča izvajanje več programov in nalog. | Večnitni sistem izvaja več niti enakih ali različnih procesov. |
| Čas traja | Manj časa si vzamemo za obdelavo delovnih mest. | Za obdelavo del se vzame zmeren čas. |
Prednost večprocesorske obdelave
Tu so slabosti / prednosti večprocesorske obdelave:
- Največja prednost večprocesorskega sistema je, da vam pomaga, da v krajšem obdobju opravite več dela.
- Koda je navadno preprosta.
- Izkorišča prednosti več procesorjev in jeder
- Pomaga vam, da se izognete omejitvam GIL za CPython
- Odstranite primitive za sinhronizacijo, razen če uporabljate skupni pomnilnik.
- Otroški procesi so večinoma prekinljivi / umorljivi
- Pomaga vam, da delo opravite v krajšem obdobju.
- Te vrste sistemov je treba uporabljati, kadar je za obdelavo velike količine podatkov potrebna zelo velika hitrost.
- Večprocesorski sistemi prihranijo denar v primerjavi z enoprocesorskimi sistemi, saj si lahko procesorji delijo zunanjo opremo in napajalnike.
Prednost večnitnosti
Tu so prednosti / prednosti večnitnosti:
- Niti imajo isti naslovni prostor
- Niti so lahke in imajo majhen odtis spomina
- Stroški komunikacije med nitmi so nizki.
- Dostop do stanja pomnilnika iz drugega konteksta je lažji
- Omogoča vam enostavno ustvarjanje odzivnih uporabniških vmesnikov
- Idealna možnost za aplikacije, vezane na V / I
- Manj časa potrebuje za preklop med dvema nitoma v skupnem pomnilniku in čas za zaključek
- Niti se hitreje zaženejo kot procesi in tudi hitreje pri preklopu med opravili.
- Vse niti si delijo pomnilniško področje procesa, ki je zelo koristno.
- Ustvarjanje nove niti v obstoječem postopku traja manj kot nov postopek
Pomanjkljivost večprocesorske obdelave
Tu so slabosti / pomanjkljivosti z uporabo operacijskega sistema Multiprocessing
- IPC (Medprocesna komunikacija) je precej zapleten z več režij
- Ima večji odtis pomnilnika
Pomanjkljivost večnitnosti
Tu so slabosti / slabosti uporabe večnitnega sistema:
- Večnitni sistem ni mogoč za prekinitev / uničenje
- Če ne sledite ukazni vrsti in modelu črpalke za sporočila, potem je potrebna ročna uporaba sinhronizacije, ki postane nujna
- Kodo je običajno težje razumeti in povečuje možnost, da se dirkalni pogoji dramatično povečajo