Различия между процессами и потоками в Linux
Понимание различий между процессами и потоками имеет решающее значение для эффективного программирования и управления ресурсами в Linux.
Определение
Процесс - это независимая единица выполнения, которая содержит собственное пространство памяти и системные ресурсы. Это самодостаточная среда, которая может выполнять программы.
Поток - это облегченная единица выполнения в процессе. Потоки совместно используют одно и то же пространство памяти и ресурсы своего родительского процесса, что обеспечивает более эффективную связь и совместное использование данных.
Управление памятью
Каждый процесс имеет свое собственное отдельное пространство памяти, которое включает сегменты кода, данных и стека. Такая изоляция гарантирует, что процессы не будут мешать друг другу.
Потоки совместно используют пространство памяти родительского процесса. Они имеют собственный стек, но совместно используют сегменты данных, что делает межпотоковое взаимодействие более быстрым и простым по сравнению с межпроцессным взаимодействием.
Накладные расходы
У процесса более высокие накладные расходы из-за необходимости отдельного выделения памяти и управления ею. Создание нового процесса подразумевает дублирование ресурсов родительского процесса с помощью системных вызовов, таких как fork().
В то время как у потоков более низкие накладные расходы, поскольку потоки имеют меньший вес, для их создания и управления требуется меньше времени и ресурсов, обычно для создания используется pthread_create().
Выполнение и планирование
Процесс работает независимо, управляется планировщиком операционной системы. Переключение контекста между процессами обходится дороже из-за необходимости сохранения и восстановления различных карт памяти.
Потоки выполняется в контексте процесса. Несколько потоков могут работать одновременно в одном процессе, что позволяет выполнять параллельное выполнение без больших затрат на переключение контекста, связанных с процессами.
Взаимодействие
Процесс взаимодействует через механизмы межпроцессного взаимодействия (IPC), такие как каналы, очереди сообщений или общие файлы, которые могут быть сложными и ресурсоемкими.
Потоки взаимодействуют напрямую через общую память, что упрощает и повышает эффективность обмена данными между потоками.
Изоляция сбоев
Процесс обеспечивает надежную изоляцию. Сбой в одном процессе не влияет на другие. Это делает процессы подходящими для задач, требующих высокой надежности.
У потоков отсутствует изоляция и если один поток выходит из строя (например, из-за доступа к недопустимой памяти), это может потенциально привести к сбою всего процесса.
Примеры использования
Процесс лучше всего подходит для приложений, которым требуется полная изоляция или не требуется часто обмениваться данными, например, пакетная обработка или запуск отдельных служб.
Потоки идеально подходят для приложений, требующих параллельных задач с частым обменом данными, например, веб-серверов или приложений с графическим интерфейсом.
Читайте также:
Комментарии
Отправить комментарий