Pavediens ir vienas secības straume procesā. Vītnes sauc arī par vieglajiem procesiem, jo ​​tiem piemīt dažas procesu īpašības. Katrs pavediens pieder tieši vienam procesam. Operētājsistēmā, kas atbalsta daudzpavedienu izmantošanu, process var sastāvēt no daudziem pavedieniem. Taču pavedieni var būt efektīvi tikai tad, ja CPU ir vairāk nekā 1, pretējā gadījumā diviem pavedieniem ir jāpārslēdz konteksts vienam CPU.

Kas ir pavediens operētājsistēmās?

Procesā pavediens attiecas uz vienu secīgu darbību, kas tiek izpildīta. šīs darbības sauc arī par izpildes pavedienu vai pavedienu kontroli. Tagad jebkurš operētājsistēmas process var izpildīt pavedienu. mēs varam teikt, ka procesam var būt vairāki pavedieni.

Kāpēc mums ir nepieciešams pavediens?

• Pavedieni darbojas paralēli, uzlabojot lietojumprogrammas veiktspēju. Katram šādam pavedienam ir savs CPU stāvoklis un steks, taču tiem ir kopīga procesa un vides adrešu telpa.
• Pavedieni var koplietot kopīgus datus, tāpēc tie nav jāizmanto starpprocesu komunikācija . Tāpat kā procesiem, pavedieniem ir arī tādi stāvokļi kā gatavs, izpildāms, bloķēts utt.
• Pavedieniem var piešķirt prioritāti tāpat kā procesam, un vispirms tiek ieplānots augstākās prioritātes pavediens.
• Katram pavedienam ir savs Vītnes vadības bloks (TCB) . Tāpat kā process, pavedienam notiek konteksta pārslēgšana, un reģistra saturs tiek saglabāts (TCB). Tā kā pavedieniem ir viena adrešu telpa un resursi, sinhronizācija ir nepieciešama arī dažādām pavediena darbībām.

Vītņu sastāvdaļas

Šīs ir operētājsistēmas pamata sastāvdaļas.

• Stack Space
• Reģistrācijas komplekts
• Programmu skaitītājs

Pavedienu veidi operētājsistēmā

Vītnes ir divu veidu. Tie ir aprakstīti tālāk.

• Lietotāja līmeņa pavediens
• Kodola līmeņa pavediens

vēsture java

Pavedieni

1. Lietotāja līmeņa pavedieni

Lietotāja līmeņa pavediens ir pavediena veids, kas netiek izveidots, izmantojot sistēmas zvanus. Kodolam nav darba lietotāja līmeņa pavedienu pārvaldībā. Lietotājs var viegli ieviest lietotāja līmeņa pavedienus. Gadījumā, ja lietotāja līmeņa pavedieni ir vienas puses procesi, kodola līmeņa pavedieni tos pārvalda. Apskatīsim lietotāja līmeņa pavediena priekšrocības un trūkumus.

Lietotāja līmeņa pavedienu priekšrocības

• Lietotāja līmeņa pavediena ieviešana ir vienkāršāka nekā kodola līmeņa pavediena ieviešana.
• Konteksta slēdzis Lietotāja līmeņa pavedienā ir mazāk laika.
• Lietotāja līmeņa pavediens ir efektīvāks nekā kodola līmeņa pavediens.
• Tā kā tajā ir tikai programmu skaitītājs, reģistru kopa un steka vieta, tam ir vienkāršs attēlojums.

Lietotāja līmeņa pavedienu trūkumi

• Trūkst koordinācijas starp pavedienu un kodolu.
• Lapas kļūdas gadījumā visu procesu var bloķēt.

2. Kodola līmeņa pavedieni

A kodola līmeņa pavediens ir pavedienu veids, kas var viegli atpazīt operētājsistēmu. Kodola līmeņa pavedieniem ir sava pavedienu tabula, kurā tā seko līdzi sistēmai. Operētājsistēmas kodols palīdz pārvaldīt pavedienus. Kodola pavedieniem ir ilgāks konteksta pārslēgšanas laiks. Kodols palīdz pārvaldīt pavedienus.

Kodola līmeņa pavedienu priekšrocības

java atvērts fails

• Tajā ir jaunākā informācija par visiem pavedieniem.
• Lietojumprogrammas, kas bloķē frekvenci, ir jāapstrādā kodola līmeņa pavedieniem.
• Ikreiz, kad kāda procesa apstrādei nepieciešams vairāk laika, kodola līmeņa pavediens tam nodrošina vairāk laika.

Kodola līmeņa pavedienu trūkumi

• Kodola līmeņa pavediens ir lēnāks nekā lietotāja līmeņa pavediens.
• Šāda veida pavedienu ieviešana ir nedaudz sarežģītāka nekā lietotāja līmeņa pavediens.

Lai uzzinātu vairāk, skatiet Atšķirība starp lietotāja līmeņa pavedienu un kodola līmeņa pavedienu .

Atšķirība starp procesu un pavedienu

Galvenā atšķirība ir tā, ka pavedieni vienā un tajā pašā procesā darbojas koplietotā atmiņas telpā, bet procesi darbojas atsevišķās atmiņas telpās. Pavedieni nav neatkarīgi viens no otra, tāpat kā procesi, un rezultātā pavedieni koplieto ar citiem pavedieniem savu koda sadaļu, datu sadaļu un OS resursus (piemēram, atvērtos failus un signālus). Bet, tāpat kā procesam, pavedienam ir savs programmu skaitītājs (PC) , reģistru komplekts un kaudzes vieta.

Lai uzzinātu vairāk, skatiet Atšķirība starp procesu un pavedienu .

Kas ir vairāku vītņu veidošana?

Vītne ir pazīstama arī kā viegls process. Ideja ir panākt paralēlismu, sadalot procesu vairākos pavedienos. Piemēram, a pārlūkprogramma , vairākas cilnes var būt dažādi pavedieni. Programmā MS Word tiek izmantoti vairāki pavedieni: viens pavediens teksta formatēšanai, cits pavediens ievades apstrādei utt. Vairāk vairāku pavedienu priekšrocību ir apskatītas tālāk.

Multithreading ir paņēmiens, ko izmanto operētājsistēmās, lai uzlabotu datorsistēmu veiktspēju un reaģētspēju. Daudzpavedienu izmantošana ļauj vairākiem pavedieniem (t.i., viegliem procesiem) koplietot viena procesa vienus un tos pašus resursus, piemēram, centrālo procesoru, atmiņa , un I/O ierīces .

Viena vītnes process salīdzinājumā ar vairākiem pavedieniem

c# slēdzis

Thread priekšrocības operētājsistēmā

• Atsaucība : Ja process ir sadalīts vairākos pavedienos, ja viens pavediens pabeidz tā izpildi, tā izvadi var nekavējoties atgriezt.
• Ātrāks konteksta slēdzis : Konteksta pārslēgšanas laiks starp pavedieniem ir mazāks, salīdzinot ar procesa konteksta slēdzi. Procesa konteksta pārslēgšanai ir nepieciešams vairāk CPU.
• Efektīva daudzprocesoru sistēmas izmantošana : Ja mums ir vairāki pavedieni vienā procesā, mēs varam ieplānot vairākus pavedienus vairākos procesoros. Tas paātrinās procesa izpildi.
• Resursu koplietošana : Resursus, piemēram, kodu, datus un failus, var koplietot starp visiem procesa pavedieniem. Piezīme: stekus un reģistrus nevar koplietot starp pavedieniem. Katram pavedienam ir sava kaudze un reģistri.
• Komunikācija : Saziņa starp vairākiem pavedieniem ir vienkāršāka, jo pavedieniem ir kopīga adrešu telpa. kamēr šajā procesā mums ir jāievēro daži specifiski komunikācijas paņēmieni saziņai starp abiem procesiem.
• Uzlabota sistēmas caurlaidspēja : Ja process ir sadalīts vairākos pavedienos un katra pavediena funkcija tiek uzskatīta par vienu darbu, tiek palielināts izpildīto darbu skaits laika vienībā, tādējādi palielinot sistēmas caurlaidspēju.

Bieži uzdotie jautājumi par pavedienu operētājsistēmā — FAQ

Kas ir pavediena stāvoklis operētājsistēmā?

Ir četri dažādi pavediena stāvokļi.

• jauns
• skrienams
• bloķēts
• pārtraukta

Kāpēc pavediens ir labāks par procesu?

Pavedieniem ir nepieciešams mazāk resursu, savukārt procesam ir nepieciešams vairāk resursu. tāpēc pavediens ir labāks par procesu.

Kāpēc vairāku pavedienu izveide ir ātrāka?

Kamēr datorsistēmas procesors vienlaikus izpilda tikai vienu instrukciju, kad tiek izmantota daudzpavedienu izmantošana, dažādi pavedieni no vairākām lietojumprogrammām tiek izpildīti tik ātri, ka šķiet, ka programmas darbojas vienlaikus.