İşlemi ve iş parçacığını birbirinden ayıran bir diğer önemli nokta, işlemlerin birbirleriyle izole edilmeleri, iş parçacığı ise bellek veya kaynakları birbirleriyle paylaşmalarıdır.
Karşılaştırma Tablosu
| Karşılaştırma için temel | süreç | iplik |
|---|---|---|
| Temel | Yürütülen program. | Hafif işlem veya bunun bir parçası. |
| Bellek paylaşımı | Tamamen izole edilmiştir ve hafızayı paylaşmayın. | Belleği birbiriyle paylaşır. |
| Kaynak tüketimi | Daha | Az |
| verim | İletişim bağlamındaki süreçle karşılaştırıldığında daha az verimli. | İletişim bağlamında verimliliği arttırır. |
| Yaratılış için gerekli zaman | Daha | Az |
| İçerik anahtarlama zamanı | Daha fazla zaman alır. | Daha az zaman harcar. |
| Belirsiz fesih | İşlem kaybıyla sonuçlanır. | Bir iplik geri kazanılabilir. |
| Fesih için gereken süre | Daha | Az |
Sürecin tanımı
İşlem, bir programın yürütülmesidir ve bir programda belirtilen ilgili eylemleri gerçekleştirir veya bir programın çalıştığı bir yürütme birimidir. İşletim sistemi CPU kullanımı için süreçler yaratır, programlar ve sonlandırır. Ana süreç tarafından yaratılan diğer süreçler çocuk süreci olarak bilinir.
Bir işlem işlemleri PCB yardımıyla kontrol edilir (İşlem kontrol Bloğu), işlem kimliği, öncelik, durum, PWS ve içerik CPU kaydı gibi bir işlemle ilgili tüm önemli bilgileri içeren işlemin beyni olarak düşünülebilir. .
PCB, zamanlama, gönderme ve bağlam tasarrufu olan üç tür işlevi kullanan çekirdek tabanlı bir veri yapısıdır.
- Çizelgeleme - İşlemin sırasını basit kelimelerle seçme yöntemidir; ilk önce CPU'da yapılması gereken işlemi seçer.
- Sevkiyat - İşlemin gerçekleştirilmesi için bir ortam oluşturur.
- Bağlam kaydetme - Bu işlev, devam ettirildiğinde veya engellendiğinde bir işleme ilişkin bilgileri kaydeder.
Bir süreç yaşam döngüsüne hazır, çalışıyor, engelleniyor ve sonlandırılıyor gibi belirli durumlar var. Proses Durumları, proses aktivitesini anında takip etmek için kullanılır.
Programcının bakış açısına göre, süreçler bir programın eşzamanlı olarak yürütülmesini sağlayan araçlardır. Eş zamanlı bir programın ana süreci, bir çocuk süreci yaratır. Ana süreç ve alt süreç ortak bir hedefe ulaşmak için her biriyle etkileşime girmelidir.
İşlemlerin harmanlanması işlemleri, bir işlemdeki işlem başka bir işlemdeki bir işlemsel faaliyetle çakıştığında işlem hızını arttırır.
Bir İşlemin Özellikleri:
- Her işlemin oluşturulması, her işlem için ayrı olarak sistem çağrıları içerir.
- Bir işlem yalıtılmış bir yürütme öğesidir ve veri ve bilgileri paylaşmaz.
- İşlemler, sistem çağrıları sayısını önemli ölçüde artıran iletişim için IPC (İşlemler arası iletişim) mekanizmasını kullanır.
- Süreç yönetimi daha fazla sistem çağrısı tüketir.
- Her işlemin kendi yığın ve yığın hafızası, talimatı, verileri ve hafıza haritası vardır.
Konunun tanımı
İş parçacığı, görevi gerçekleştirmek için işlem kaynaklarını kullanan bir program yürütmedir. Tek bir programdaki tüm iş parçacıkları mantıksal olarak bir işlem içinde bulunur. Çekirdek, her ipliğe bir yığın ve bir iplik kontrol bloğu (TCB) tahsis eder. İşletim sistemi, aynı işlemin iş parçacıkları arasında geçiş yaparken yalnızca yığın işaretçisi ve CPU durumunu kaydeder.
İplikler üç farklı şekilde uygulanır; bunlar çekirdek seviyeli iplikler, kullanıcı seviyeli iplikler, hibrit ipliklerdir. İpler, çalışan, hazır ve engellenmiş üç durum içerebilir; sadece kaynak ekini değil, anahtarlama yükünü azaltan iletişim durumunu ve hesaplama durumunu içerir. Eşzamanlılığı (paralellik) arttırır, dolayısıyla hızı da artar.
Multithreading aynı zamanda cüruflarla birlikte gelir, Multiple thread'ler karmaşıklık yaratmaz, fakat aralarındaki etkileşimi yapar.
Birden fazla iş parçacığı etkin olduğunda bir iş parçacığının öncelik özelliği olması gerekir. Aynı işlemdeki diğer aktif dişlere ilişkin işlem için geçen süre dişin önceliği ile belirlenir.
Bir Konunun Özellikleri:
- Yalnızca bir sistem çağrısı birden fazla iş parçacığı oluşturabilir (Hafif işlem).
- Konular veriyi ve bilgiyi paylaşır.
- Threads hisse talimatı, global ve yığın bölgeler ancak kendi bireysel istif ve kayıt defterlerine sahiptir.
- İş parçacığı yönetimi, paylaşılan bellek kullanılarak iş parçacığı arasındaki iletişim sağlanabildiği için hiç veya daha az sistem çağrısı tüketmez.
- Sürecin izolasyon özelliği, kaynak tüketimi açısından genel giderlerini arttırır.
İşlem ve İplik Arasındaki Temel Farklılıklar
- Bir programın tüm iş parçacıkları mantıksal olarak bir işlem içinde bulunur.
- Bir işlem ağır ağırlıklı, ancak bir iplik hafif ağırlıklı.
- Bir program yalıtılmış bir yürütme birimidir, oysa iş parçacığı izole edilmez ve belleği paylaşır.
- Bir iş parçacığının bireysel bir varlığı olamaz; bir sürece eklenir. Öte yandan, bireysel olarak bir süreç olabilir.
- Bir ipliğin kullanım süresi dolduğunda, her ipliğin kendi ipliğine sahip olduğu için onunla ilişkili yığma geri kazanılabilir. Buna karşılık, bir işlem ölürse, işlem dahil tüm dişler ölür.
Sonuç
İşlemler, programların eşzamanlı ve sıralı bir şekilde yürütülmesini sağlamak için kullanılır. Bir iş parçacığı, bir iş parçacığı aynı işlemin ortamını kullandığında işlem ortamını kullanan bir program yürütme birimi olsa da kodunu, verilerini ve kaynaklarını paylaşmaları gerekir. İşletim sistemi bu gerçeği ek yükü azaltmak ve hesaplamayı iyileştirmek için kullanır.
