Một điểm quan trọng khác phân biệt quá trình và luồng là các tiến trình được cách ly với nhau trong khi các luồng chia sẻ bộ nhớ hoặc tài nguyên với nhau.
Biểu đồ so sánh
| Cơ sở để so sánh | Quá trình | Chủ đề |
|---|---|---|
| Căn bản | Chương trình thực hiện. | Quá trình nhẹ hoặc một phần của nó. |
| Chia sẻ bộ nhớ | Hoàn toàn bị cô lập và không chia sẻ bộ nhớ. | Chia sẻ bộ nhớ với nhau. |
| Tiêu thụ tài nguyên | Hơn | Ít hơn |
| Hiệu quả | Ít hiệu quả hơn so với quá trình trong bối cảnh giao tiếp. | Nâng cao hiệu quả trong bối cảnh truyền thông. |
| Thời gian cần thiết để tạo | Hơn | Ít hơn |
| Thời gian chuyển đổi bối cảnh | Mất nhiều thời gian hơn. | Tiêu thụ ít thời gian hơn. |
| Chấm dứt không chắc chắn | Kết quả trong quá trình mất. | Một chủ đề có thể được thu hồi. |
| Thời gian cần thiết để chấm dứt | Hơn | Ít hơn |
Định nghĩa của quá trình
Quá trình này là việc thực hiện một chương trình và thực hiện các hành động có liên quan được chỉ định trong một chương trình, hoặc nó là một đơn vị thực thi nơi chương trình chạy. Hệ điều hành tạo, lên lịch và chấm dứt các quá trình sử dụng CPU. Các quy trình khác được tạo bởi quy trình chính được gọi là quy trình con.
Một hoạt động quy trình được kiểm soát với sự trợ giúp của PCB (Khối điều khiển quy trình) có thể được coi là bộ não của quy trình, chứa tất cả các thông tin quan trọng liên quan đến một quy trình như id quy trình, ưu tiên, trạng thái, PWS và đăng ký CPU nội dung .
PCB cũng là một cấu trúc dữ liệu dựa trên kernel, sử dụng ba loại chức năng là lập lịch, gửi và lưu bối cảnh.
- Lập lịch - Đó là một phương pháp chọn chuỗi quy trình bằng các từ đơn giản chọn quy trình phải được thực hiện trước tiên trong CPU.
- Công văn - Nó thiết lập một môi trường cho quá trình được thực thi.
- Lưu bối cảnh - Chức năng này lưu thông tin liên quan đến một quá trình khi nó được nối lại hoặc bị chặn.
Có một số trạng thái nhất định được bao gồm trong vòng đời của quy trình như sẵn sàng, chạy, bị chặn và chấm dứt. Các trạng thái quy trình được sử dụng để theo dõi hoạt động của quy trình ngay lập tức.
Theo quan điểm của lập trình viên, các quy trình là phương tiện để đạt được sự thực thi đồng thời của một chương trình. Quá trình chính của một chương trình đồng thời tạo ra một quy trình con. Quá trình chính và quá trình con cần phải tương tác với nhau để đạt được một mục tiêu chung.
Các hoạt động xen kẽ của các quy trình nâng cao tốc độ tính toán khi hoạt động i / o trong một quy trình trùng lặp với một hoạt động tính toán trong một quy trình khác.
Thuộc tính của một quá trình:
- Tạo mỗi quy trình bao gồm các cuộc gọi hệ thống cho từng quy trình riêng biệt.
- Một quy trình là một thực thể thực thi bị cô lập và không chia sẻ dữ liệu và thông tin.
- Các quy trình sử dụng cơ chế IPC (Giao tiếp giữa các quá trình) để liên lạc làm tăng đáng kể số lượng cuộc gọi hệ thống.
- Quản lý quy trình tiêu thụ nhiều cuộc gọi hệ thống hơn.
- Mỗi quá trình có ngăn xếp và bộ nhớ heap riêng, hướng dẫn, dữ liệu và bản đồ bộ nhớ.
Định nghĩa của chủ đề
Chuỗi là một thực thi chương trình sử dụng tài nguyên quy trình để hoàn thành nhiệm vụ. Tất cả các luồng trong một chương trình được chứa một cách hợp lý trong một quy trình. Hạt nhân phân bổ một ngăn xếp và một khối điều khiển luồng (TCB) cho mỗi luồng. Hệ điều hành chỉ lưu con trỏ ngăn xếp và trạng thái CPU tại thời điểm chuyển đổi giữa các luồng của cùng một quy trình.
Chủ đề được thực hiện theo ba cách khác nhau; đó là các luồng cấp kernel, luồng cấp người dùng, luồng lai. Chủ đề có thể có ba trạng thái chạy, sẵn sàng và bị chặn; nó chỉ bao gồm trạng thái tính toán chứ không phải phân bổ tài nguyên và trạng thái giao tiếp làm giảm chi phí chuyển đổi. Nó tăng cường sự tương tranh (song song) do đó tốc độ cũng tăng lên.
Đa luồng cũng đi kèm với các phần mềm, Nhiều luồng không tạo ra sự phức tạp, nhưng sự tương tác giữa chúng thì không.
Một luồng phải có thuộc tính ưu tiên khi có nhiều luồng đang hoạt động. Thời gian thực hiện tương ứng với các luồng hoạt động khác trong cùng một quy trình được chỉ định bởi mức độ ưu tiên của luồng.
Thuộc tính của một chủ đề:
- Chỉ một cuộc gọi hệ thống có thể tạo nhiều hơn một luồng (Quá trình nhẹ).
- Chủ đề chia sẻ dữ liệu và thông tin.
- Chủ đề chia sẻ hướng dẫn, khu vực toàn cầu và heap nhưng có ngăn xếp và thanh ghi riêng của mình.
- Quản lý luồng tiêu thụ không có hoặc ít hơn các cuộc gọi hệ thống vì giao tiếp giữa các luồng có thể đạt được bằng cách sử dụng bộ nhớ dùng chung.
- Thuộc tính cô lập của quá trình làm tăng chi phí của nó về mặt tiêu thụ tài nguyên.
Sự khác biệt chính giữa quá trình và chủ đề
- Tất cả các luồng của một chương trình được chứa một cách hợp lý trong một quy trình.
- Một quá trình có trọng lượng nặng, nhưng một chủ đề có trọng lượng nhẹ.
- Một chương trình là một đơn vị thực thi bị cô lập trong khi luồng không bị cô lập và chia sẻ bộ nhớ.
- Một chủ đề không thể có một sự tồn tại cá nhân; nó được gắn liền với một quá trình. Mặt khác, một quá trình có thể tồn tại riêng lẻ.
- Tại thời điểm hết hạn của một luồng, ngăn xếp liên kết của nó có thể được phục hồi vì mỗi luồng có ngăn xếp riêng. Ngược lại, nếu một quá trình chết, tất cả các luồng chết bao gồm cả quá trình.
Phần kết luận
Các quy trình được sử dụng để đạt được việc thực hiện các chương trình theo cách đồng thời và tuần tự. Trong khi một luồng là một đơn vị thực thi chương trình sử dụng môi trường của quy trình khi nhiều luồng sử dụng môi trường của cùng một quy trình, chúng cần chia sẻ mã, dữ liệu và tài nguyên của nó. Hệ điều hành sử dụng thực tế này để giảm chi phí và cải thiện tính toán.
