TechCodeview

'Razlika između procesa i niti' jedno je od često postavljanih pitanja na tehničkim intervjuima. I procesi i niti povezani su jedni s drugima i vrlo slični, stoga stvaraju zabunu u razumijevanju razlika između njih. Proces i nit su neovisni slijed izvođenja, ali se oboje razlikuju na način da se procesi izvršavaju u različitim memorijskim prostorima, dok se niti istog procesa izvršavaju u zajedničkom memorijskom prostoru.

U ovoj temi ćemo razumjeti kratki uvod u procese i niti i koje su druge razlike između njih.

Što je proces?

Proces je instanca programa koji se izvršava. Kada pokrenemo program, on se ne izvršava izravno. Potrebno je neko vrijeme da se prate svi koraci potrebni za izvođenje programa, a praćenje tih koraka izvođenja poznato je kao proces.

Proces može stvoriti druge procese za obavljanje više zadataka u isto vrijeme; stvoreni procesi poznati su kao klon ili podređeni proces , a glavni proces je poznat kao nadređeni proces . Svaki proces ima vlastiti memorijski prostor i ne dijeli ga s drugim procesima. Poznat je kao aktivni entitet. Tipični proces ostaje u donjem obliku u memoriji.

Proces u OS-u može ostati u bilo kojem od sljedećih stanja:

NOVI: Novi proces se stvara.SPREMAN: Proces je spreman i čeka da bude dodijeljen procesoru.TRČANJE: Program se izvršava.ČEKANJE: Čekanje da se neki događaj dogodi ili dogodi.RASKINUTO: Izvršenje završeno.

Kako funkcioniraju procesi?

Kada počnemo izvršavati program, procesor ga počinje obrađivati. Potrebni su sljedeći koraci:

• Prvo, program se nakon prevođenja učitava u memoriju računala u binarnom kodu.
• Program zahtijeva memoriju i druge OS resurse za pokretanje. Resursi kao što su registri, programski brojač i stog, a te resurse osigurava OS.
• Registar može imati instrukciju, adresu pohrane ili druge podatke koji su potrebni procesu.
• Programski brojač prati slijed programa.
• Stog sadrži informacije o aktivnim potprogramima računalnog programa.
• Program može imati različite instance, a svaka instanca programa koji se izvodi poznata je kao pojedinačni proces.

Značajke procesa

• Svaki put kada kreiramo proces, moramo napraviti poseban sistemski poziv za svaki proces OS-u. The vilica () funkcija stvara proces.
• Svaki proces postoji unutar vlastite adrese ili memorijskog prostora.
• Svaki proces je neovisan i OS ga tretira kao izolirani proces.
• Procesi trebaju IPC (Inter-process Communication) kako bi međusobno komunicirali.
• Nije potrebna odgovarajuća sinkronizacija između procesa.

Što je Thread?

Nit je podskup procesa i također je poznat kao lagani proces. Proces može imati više od jedne niti, a tim nitima neovisno upravlja planer. Sve niti unutar jednog procesa su međusobno povezane. Niti imaju neke zajedničke informacije, kao što su segment podataka, segment koda, datoteke itd., koji se dijeli s njihovim ravnopravnim nitima. Ali sadrži vlastite registre, stog i brojač.

Kako konac radi?

Kao što smo spomenuli, nit je podproces ili izvršna jedinica unutar procesa. Proces može sadržavati jednu nit do više niti. Nit radi na sljedeći način:

• Kada se proces pokrene, OS mu dodjeljuje memoriju i resurse. Svaka nit unutar procesa dijeli memoriju i resurse samo tog procesa.
• Niti se uglavnom koriste za poboljšanje obrade aplikacije. U stvarnosti se istovremeno izvršava samo jedna nit, ali zbog brzog prebacivanja konteksta između niti stvara se iluzija da se niti izvode paralelno.
• Ako se jedna nit izvršava u procesu, to je poznato kao jednonitni A ako se više niti izvodi istovremeno, to je poznato kao višenitnosti.

Vrste niti

Postoje dvije vrste niti, a to su:

1. Korisnička nit

Kao što ime sugerira, nitima na korisničkoj razini upravljaju samo korisnici, a kernel nema svoje podatke.

Oni su brži, jednostavni za izradu i upravljanje.

Kernel uzima sve te niti kao jedan proces i rukuje njima kao samo jednim procesom.

Niti na korisničkoj razini implementiraju knjižnice na korisničkoj razini, a ne sistemski pozivi.

2. Nit na razini jezgre

Nitovima na razini jezgre upravlja operativni sustav i njima upravlja njegova jezgra. Te su niti sporije od niti na korisničkoj razini jer informacijama o kontekstu upravlja kernel. Da bismo kreirali i implementirali nit na razini jezgre, moramo napraviti sistemski poziv.

Značajke niti

• Niti dijele podatke, memoriju, resurse, datoteke itd. sa svojim ravnopravnim nitima unutar procesa.
• Jedan sistemski poziv može stvoriti više od jedne niti.
• Svaka nit ima vlastiti stog i registar.
• Niti mogu izravno komunicirati jedna s drugom jer dijele isti adresni prostor.
• Niti moraju biti sinkronizirane kako bi se izbjegli neočekivani scenariji.

Ključne razlike između procesa i niti

• Proces je neovisan i nije sadržan unutar drugog procesa, dok su sve niti logički sadržane unutar procesa.
• Procesi su jako ponderirani, dok su niti male.
• Proces može postojati zasebno budući da sadrži vlastitu memoriju i druge resurse, dok nit ne može postojati zasebno.
• Nije potrebna odgovarajuća sinkronizacija između procesa. Nasuprot tome, niti moraju biti sinkronizirane kako bi se izbjegli neočekivani scenariji.
• Procesi mogu međusobno komunicirati samo komunikacijom između procesa; nasuprot tome, niti mogu izravno komunicirati jedna s drugom jer dijele isti adresni prostor.

Tablica razlika između procesa i niti