¿Qué es el multiprocesamiento?
Un sistema de multiprocesamiento tiene más de dos procesadores. Las CPU se agregan al sistema que ayuda a aumentar la velocidad de computación del sistema. Cada CPU tiene su propio conjunto de registros y memoria principal.
Sin embargo, debido a que cada CPU está separada, puede suceder que una CPU no tenga nada que procesar. Un procesador puede permanecer inactivo y el otro puede estar sobrecargado con los procesos específicos. En tal caso, el proceso y los recursos se comparten dinámicamente entre los procesadores.
En este tutorial, aprenderá:
- ¿Qué es el multiprocesamiento?
- ¿Qué es el subproceso múltiple?
- Características del multiprocesamiento:
- Características del subproceso múltiple
- Diferencia entre multiprocesamiento y multiproceso
- Ventaja del multiprocesamiento
- Ventaja del subproceso múltiple
- Desventaja del multiprocesamiento
- Desventaja del multihilo
¿Qué es el subproceso múltiple?
El subproceso múltiple es una técnica de ejecución de programas que permite que un solo proceso tenga múltiples segmentos de código (como subprocesos). También se ejecuta simultáneamente dentro del "contexto" de ese proceso. Las aplicaciones de subprocesos múltiples son aplicaciones que tienen dos o más subprocesos que se ejecutan al mismo tiempo. Por lo tanto, también se conoce como concurrencia.
DIFERENCIAS clave:
- Un sistema de multiprocesamiento tiene más de dos procesadores, mientras que el multiproceso es una técnica de ejecución de programas que permite que un solo proceso tenga múltiples segmentos de código.
- El multiprocesamiento mejora la confiabilidad del sistema mientras que en el proceso de múltiples subprocesos, cada subproceso se ejecuta en paralelo entre sí.
- El multiprocesamiento lo ayuda a aumentar la potencia informática, mientras que el multiproceso lo ayuda a crear subprocesos informáticos de un solo proceso
- En multiprocesamiento, la creación de un proceso es lenta y de recursos específicos, mientras que, en multiprogramación, la creación de un hilo es económica en tiempo y recursos.
- El multiproceso evita el decapado, mientras que el multiprocesamiento se basa en el decapado de objetos en la memoria para enviarlos a otros procesos.
- El sistema de multiprocesamiento requiere menos tiempo, mientras que el procesamiento de trabajos requiere una cantidad moderada de tiempo.
Características del multiprocesamiento
Estas son las características esenciales del multiprocesamiento:
- Los multiprocesamiento se clasifican según la forma en que se organiza su memoria.
- El multiprocesamiento mejora la confiabilidad del sistema
- El multiprocesamiento puede mejorar el rendimiento al descomponer un programa en tareas ejecutables en paralelo.
Características del subproceso múltiple
A continuación, se muestran aspectos importantes del subproceso múltiple:
- En el proceso de subprocesos múltiples, cada subproceso se ejecuta en paralelo entre sí.
- Los subprocesos no le permiten separar el área de la memoria. Por lo tanto, ahorra memoria y ofrece un mejor rendimiento de la aplicación.
Diferencia entre multiprocesamiento y multiproceso
Aquí hay diferencias importantes entre multiprocesamiento y multiproceso.
| Parámetro | Multiprocesamiento | Multihilo |
|---|---|---|
| Básico | El multiprocesamiento le ayuda a aumentar la potencia informática. | El subproceso múltiple le ayuda a crear subprocesos informáticos de un solo proceso para aumentar la potencia informática. |
| Ejecución | Le permite ejecutar múltiples procesos al mismo tiempo. | Se ejecutan simultáneamente varios subprocesos de un solo proceso. |
| Conmutación de CPU | En multiprocesamiento, la CPU tiene que cambiar entre varios programas para que parezca que varios programas se están ejecutando simultáneamente. | En el subproceso múltiple, la CPU tiene que cambiar entre varios subprocesos para que parezca que todos los subprocesos se ejecutan simultáneamente. |
| Creación | La creación de un proceso es lenta y específica de recursos. | La creación de un hilo es económica en tiempo y recursos. |
| Clasificación | El multiprocesamiento puede ser simétrico o asimétrico. | El subproceso múltiple no está clasificado. |
| Memoria | El multiprocesamiento asigna memoria y recursos separados para cada proceso o programa. | Los subprocesos de subprocesos múltiples que pertenecen al mismo proceso comparten la misma memoria y recursos que los del proceso. |
| Decapado de objetos | El multihilo evita el decapado. | El multiprocesamiento se basa en el decapado de objetos en la memoria para enviarlos a otros procesos. |
| Programa | El sistema de multiprocesamiento permite ejecutar múltiples programas y tareas. | El sistema de subprocesos múltiples ejecuta varios subprocesos del mismo o diferentes procesos. |
| Tiempo tomado | Se tarda menos tiempo en procesar el trabajo. | Se necesita una cantidad moderada de tiempo para procesar el trabajo. |
Ventaja del multiprocesamiento
Aquí están los pros y los contras del multiprocesamiento:
- La mayor ventaja de un sistema multiprocesador es que le ayuda a realizar más trabajo en un período más corto.
- El código suele ser sencillo.
- Aprovecha múltiples CPU y núcleos
- Le ayuda a evitar las limitaciones de GIL para CPython
- Elimine las primitivas de sincronización a menos que utilice memoria compartida.
- Los procesos secundarios son en su mayoría interrumpibles / eliminables
- Le ayuda a realizar su trabajo en un período más corto.
- Estos tipos de sistemas deben usarse cuando se requiere una velocidad muy alta para procesar un gran volumen de datos.
- Los sistemas de multiprocesamiento ahorran dinero en comparación con los sistemas de un solo procesador, ya que los procesadores pueden compartir periféricos y fuentes de alimentación.
Ventaja del subproceso múltiple
A continuación, se muestran las ventajas y los beneficios del subproceso múltiple:
- Los hilos comparten el mismo espacio de direcciones
- Los subprocesos son livianos y tienen una huella de memoria baja
- El costo de la comunicación entre subprocesos es bajo.
- El acceso al estado de la memoria desde otro contexto es más fácil
- Te permite crear interfaces de usuario receptivas fácilmente
- Una opción ideal para aplicaciones vinculadas a E / S
- Se necesita menos tiempo para cambiar entre dos subprocesos dentro de la memoria compartida y tiempo para terminar
- Los subprocesos son más rápidos de iniciar que los procesos y también más rápidos en el cambio de tareas.
- Todos los subprocesos comparten un grupo de memoria de proceso que es muy beneficioso.
- Se necesita menos tiempo para crear un nuevo hilo en el proceso existente que un nuevo proceso
Desventaja del multiprocesamiento
Aquí, hay desventajas / desventajas al usar el sistema operativo multiprocesamiento
- IPC (comunicación entre procesos) bastante complicado con más gastos generales
- Tiene una huella de memoria más grande
Desventaja del multihilo
A continuación, se muestran las desventajas / desventajas de usar un sistema de subprocesos múltiples:
- El sistema de subprocesos múltiples no se puede interrumpir / eliminar
- Si no sigue una cola de comandos y un modelo de bomba de mensajes, entonces es necesario el uso manual de la sincronización, lo que se convierte en una necesidad.
- El código suele ser más difícil de entender y aumenta drásticamente el potencial de condiciones de carrera.