Go 언어의 스레드와 프로세스의 차이점은 무엇입니까

차이: 1. 스레드는 프로그램 실행의 가장 작은 단위인 반면, 프로세스는 운영 체제에서 할당하는 자원의 가장 작은 단위입니다. 2. 프로세스는 하나 이상의 스레드로 구성됩니다. 스레드는 프로세스의 다양한 코드 실행 경로입니다. 3. 스레드 컨텍스트 전환은 프로세스 컨텍스트 전환보다 훨씬 빠릅니다. 4. 프로세스 전환에는 최대 리소스가 필요하며 스레드 전환에는 평균 리소스가 필요하고 평균 효율성이 있습니다. 5. 프로세스에는 자체 스택이 있으며 스택은 프로세스 간에 공유되지 않습니다. 스레드에는 자체 스택이 있고 힙을 공유합니다.

이 튜토리얼의 운영 환경: Windows 7 시스템, GO 버전 1.18, Dell G3 컴퓨터.

스레드와 프로세스란 무엇인가요?

프로세스

• 는 특정 독립적인 기능을 가진 프로그램입니다. 동적 실행 프로세스는 데이터 세트
• 운영 체제에 의한 리소스 할당 및 스케줄링을 위한 독립적인 단위입니다.
• 캐리어 of application running

Thread

• 스레드는 프로그램 실행에 있어서 단일한 순차 제어 흐름
• 프로그램 실행 흐름의 가장 작은 단위
• 프로세서 스케줄링과 할당의 기본 단위
• 프로세스는 하나 이상의 스레드를 가질 수 있습니다
• 프로그램의 메모리 공간은 각 스레드 간에 공유됩니다

작업 스케줄링

대부분의 운영 체제(Windows, Linux)는 작업 스케줄링을 위해 타임 슬라이스 회전 선점을 사용합니다. 방법 .
스케줄링 방법은 다음과 같습니다.

• 프로세스에서 스레드 작업이 몇 밀리초 동안 실행되면 운영 체제 커널에 의해 스케줄링됩니다.

• 프로세서는 하드웨어 카운터를 통해 중단되므로 스레드가 강제로 일시 중지되고 스레드의 레지스터가 메모리에 저장됩니다

• 스레드 목록을 보고 다음에 실행할 스레드를 결정합니다

• 그러면 스레드의 레지스터가 메모리에서 복원되고, 그리고 마지막으로 다음 작업을 수행하기 위해 스레드 실행이 재개됩니다.

이 방법을 사용하면 CPU의 실행 효율성이 매우 높고 타임 슬라이스가 매우 짧기 때문에 각 스레드가 차례로 실행됩니다. 작업을 전환하여 여러 작업이 동시에 수행되는 듯한 느낌을 줍니다 이것이 바로 동시성입니다.

프로세스와 스레드의 차이

• 스레드는 프로그램 실행의 가장 작은 단위이고, 프로세스는 운영체제가 할당하는 자원의 가장 작은 단위입니다

• 프로세스는 구성되어 있습니다 스레드는 프로세스에서 서로 다른 코드 실행 경로입니다.

• 스레드 컨텍스트 전환은 프로세스 컨텍스트 전환보다 훨씬 빠릅니다.

• 프로세스 전환에는 가장 큰 리소스가 필요하며 매우 비효율적입니다. 효율성은 평균입니다.

• 프로세스에는 자체 스택이 있으며 스택은 프로세스 간에 공유되지 않으며 운영 체제에 의해 예약됩니다.
  스레드에는 자체 스택과 공유 힙이 있으며 운영 체제에 의해 예약됩니다

멀티 스레딩 및 멀티 코어

멀티 코어 프로세서는 컴퓨팅 성능을 향상시키기 위해 하나의 프로세서에 여러 개의 컴퓨팅 코어를 통합하는 것을 의미합니다. 즉, 진정한 병렬 컴퓨팅에는 여러 개의 처리 코어가 있으며 각 처리 코어는 커널 스레드에 해당합니다.

커널 스레드

각 처리 코어는 커널 스레드에 해당합니다. 예:

단일 코어 프로세서는 하나의 커널 스레드에 해당합니다.
• 듀얼 코어 프로세서는 두 개의 커널 스레드에 해당합니다.
• 쿼드 코어 프로세서는 네 개의 커널 스레드에 해당합니다.

커널 스레드(KLT) 운영 체제 커널이 지원하는 스레드로 직접 표현됩니다. 스레드는 커널에 의해 전환됩니다. 커널은 스케줄러를 작동하여 스레드를 예약하고 스레드의 작업을 각 프로세서에 매핑하는 역할을 담당합니다.

하이퍼 스레딩 기술

현재 프로세서는

하이퍼 스레딩 기술을 사용하여 하나의 물리적 처리 코어를 두 개의 논리적 처리 코어, 즉 두 개의 커널 스레드로 시뮬레이션합니다. 그래서 우리가 보는 컴퓨터는 일반적으로 듀얼 코어와 4개의 스레드, 또는 4개의 코어와 8개의 스레드를 가지고 있습니다.
운영 체제에서는 CPU 수가 실제 물리적 CPU 수의 두 배인 것을 볼 수 있습니다. 예를 들어 듀얼 코어 및 4스레드는 4CPU를 볼 수 있습니다.

예를 들어, 제가 현재 이 글을 쓰고 있는 MBP는 ​​i7 6코어 12스레드입니다.

프로그램은 일반적으로 커널 스레드를 직접 사용하지 않지만 커널 스레드의 고수준 인터페이스를 사용합니다. - 경량 Process , LWP)를 흔히

스레드라고 부릅니다.

Coroutines

코루틴은 스레드를 기반으로 하며 스레드보다 가볍습니다. 스레드에는 여러 개의 코루틴이 있을 수 있습니다.

코루틴의 목적

기존 애플리케이션에서는 일반적으로 비즈니스 로직을 완성하기 위해 네트워크 요청에 대해 스레드가 생성됩니다. 요청이 여러 개인 경우 여러 스레드가 생성됩니다.
시간이 많이 걸리는 I/O 동작이 발생하면 스레드는 항상 차단된 상태가 됩니다. 많은 스레드가 이 유휴 상태(실행 전 스레드 실행이 완료될 때까지 대기)에 있으면 리소스 적용이 불완전해집니다. 시스템의 처리 용량이 감소합니다.

가장 일반적으로 시간이 많이 걸리는 I/O 동작은 JDBC와 같습니다. CPU는 항상 데이터 I/O 작업의 반환을 기다립니다. 이때 스레드는 작업을 수행하는 데 CPU를 전혀 사용하지 않습니다. 하지만 유휴 상태입니다. 동시에 너무 많은 스레드를 사용하면 더 많은 컨텍스트 전환 오버헤드가 발생합니다.

위 문제에 대한 해결책은 두 가지가 있습니다.

• 단일 스레드와 비동기 콜백
  예를 들어 Node.js, Java의 Vert는 현재 코루틴 스케줄링을 포기하고 다음 작업을 실행하여 ContexSwith
• 
  

코루틴의 특징스레드 전환은 운영체제에서 스케줄링하고, 코루틴은 사용자가 직접 스케줄링하므로 컨텍스트 전환이 줄어들고 효율성이 향상됩니다

스레드의 기본 스택 크기는 1M입니다. , 코루틴은 더 가볍지만 1K에 가깝습니다. 따라서 동일한 메모리에서 더 많은 코루틴을 열 수 있습니다
• 코루틴이 동일한 스레드에 있기 때문에 경쟁을 피할 수 있습니다. 둘째, 잠금을 사용하는
• 은 차단되고 많은 동시성이 필요한 시나리오에 적합합니다. 하지만 계산량이 많은 멀티스레딩에는 적합하지 않습니다

코루틴의 원리코루틴의 과정:

I/O 차단이 발생하면 다음에 의해 예약됩니다. 코루틴의 스케줄러

• 데이터 스트림을 즉시 생성(적극 포기)하고 현재 스택에 데이터를 기록하여

• 블로킹이 완료된 후 즉시 스레드를 통해 스택을 복원하고 차단 결과를 넣습니다. 이 스레드에서 실행

• 은
논리에 의해 그 위에서 실행됩니다.

코루틴 정지는 프로그램에 의해 완전히 제어되고 사용자 상태에서 발생하는 반면 스레드의 차단 상태는 운영 체제 커널에 의해 전환되어 커널 상태에서 발생하기 때문입니다. Coroutine负责调度的线程称为Fiber，比如Golang里的go关键字其实就是负责开启一个Fiber，让func 따라서 코루틴의 오버헤드는 스레드의 오버헤드보다 훨씬 적고, 컨텍스트 전환의 오버헤드도 없습니다.

스레드와 코루틴의 비교

비교 항목ThreadsCoroutines초기 단위는 1MB, 고정 및 불변초기 크기는 일반적으로 2KB입니다. , 필요에 따라 늘릴 수 있습니다스케줄링은 OS 커널에 의해 완료됩니다사용자가 완료합니다전환 오버헤드디자인 모드 전환(사용자 모드에서 커널 모드로 전환) ), 16개 레지스터, PC, Refreshing SP 및 기타 레지스터3개의 레지스터 값만 수정됩니다: PC, SP, DX성능 문제리소스 사용량이 너무 많아 잦은 생성 및 파괴로 인해 심각한 문제가 발생할 수 있습니다. 성능 문제리소스 사용량이 적고 심각한 성능 문제를 가져올 것입니다데이터 동기화데이터 일관성과 가시성을 보장하기 위해 잠금과 같은 메커니즘이 필요합니다멀티 스레드 잠금 메커니즘이 필요하지 않으므로 단 하나의 스레드. 동시에 변수를 작성하는데 충돌이 없습니다. 공유 리소스는 잠금 없이 코루틴에서 제어되므로 스레드보다 실행 효율성이 훨씬 높습니다Go 비디오 튜토리얼, 프로그래밍 교육】

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