Qu’est-ce que la concomitance ou Single Core ?

Dans les systèmes d’exploitation, la concomitance est définie comme la capacité d’un système à exécuter deux ou plusieurs programmes dans des phases temporelles qui se chevauchent.

Exécution simultanée avec découpage temporel

Comme vous pouvez le constater, à tout moment, il n’y a qu’un seul processus en exécution. Par conséquent, la concurrence n’est qu’une approximation généralisée de l’exécution parallèle réelle. Ce type de situation peut être trouvé dans les systèmes ayant un processeur à un seul cœur.

Dans ce tutoriel sur la concurrence, vous apprendrez

  • Qu’est-ce que la concurrence ou le single core ?
  • Qu’est-ce que l’exécution parallèle ou (multi-cœur) ?
  • Qu’est-ce qu’un thread ?
  • Qu’est-ce que le multithreading ?
  • Comment fonctionne le multithreading ?
  • Qu’est-ce que le cœur du processeur ?
  • Quel est le principal problème du noyau unique ?
  • La solution apportée par le multi-cœur :
  • Avantages du processeur multi-cœur
  • Différence entre cœur et threads
  • Qu’est-ce que l’Hyper-Threading ?

Qu’est-ce que l’exécution parallèle ou (multicœur) ?

Dans l’exécution parallèle, les tâches à effectuer par un processus sont décomposées en sous-parties, et plusieurs CPU (ou plusieurs cœurs) traitent chaque sous-tâche précisément en même temps.

Exécution parallèle

Comme vous pouvez le constater, à tout moment, tous les processus sont en exécution. En réalité, ce sont les sous-tâches d’un processus qui s’exécutent en parallèle, mais pour une meilleure compréhension, vous pouvez les visualiser comme des processus.

Donc, le parallélisme est la véritable façon dont plusieurs tâches peuvent être traitées en même temps. Ce type de situation peut être trouvé dans les systèmes ayant des processeurs multicœurs, ce qui inclut presque tous les processeurs modernes et commerciaux.

DIFFERENCE PRINCIPALE

  • Les cœurs augmentent la quantité de travail accomplie à la fois, alors que les threads améliorent le débit, la vitesse de calcul.
  • Les cœurs sont un composant matériel réel alors que les threads sont un composant virtuel qui gère les tâches.
  • Les cores utilisent la commutation de contenu alors que les threads utilisent plusieurs CPU pour l’exploitation de nombreux processus.
  • Les cores ne nécessitent qu’une unité de traitement de signal alors que les threads nécessitent plusieurs unités de traitement.

Qu’est-ce que le thread ?

Un thread est une unité d’exécution sur la programmation concurrente. Le multithreading est une technique qui permet à une unité centrale d’exécuter plusieurs tâches d’un même processus en même temps. Ces threads peuvent s’exécuter individuellement tout en partageant leurs ressources.

Qu’est-ce que le multithreading ?

Le multithreading fait référence à la tâche commune qui exécute plusieurs fils d’exécution dans un système d’exploitation. Il peut inclure plusieurs processus système.

Comment fonctionne le multithreading?

Par exemple, la plupart des processeurs modernes supportent le multithreading. Une simple application sur votre smartphone peut vous donner une démonstration en direct de la même chose.

Lorsque vous ouvrez une application qui nécessite que certaines données soient récupérées sur internet, la zone de contenu de l’application est remplacée par un spinner. Celle-ci tournera jusqu’à ce que les données soient récupérées et affichées.

En arrière-plan, il y a deux threads :

  • Un qui va chercher les données sur un réseau, et
  • Un qui rend l’interface graphique qui affiche le spinner

Ces deux threads s’exécutent l’un après l’autre pour donner l’illusion d’une exécution simultanée.

Qu’est-ce que le cœur du processeur ?

Un cœur de processeur est la partie de quelque chose qui est centrale à son existence ou à son caractère. De la même manière dans le système informatique, l’unité centrale de traitement est aussi appelée noyau.

Il existe fondamentalement deux types de cœur de processeur :

  1. Processeur à noyau unique
  2. Processeur à noyaux multiples

Quel est le principal problème du noyau unique ?

Il y a principalement deux problèmes avec le noyau unique.

  • Pour exécuter les tâches plus rapidement, vous devez augmenter le temps d’horloge.
  • L’augmentation du temps d’horloge augmente la consommation d’énergie et la dissipation de chaleur à un niveau extrêmement élevé, ce qui rend le processeur inefficace.

La solution apportée par le multicœur :

  • Créer deux cœurs ou plus sur la même matrice pour augmenter la puissance de traitement tout en maintenant la vitesse d’horloge à un niveau efficace.
  • Un processeur avec deux cœurs fonctionnant à une vitesse efficace peut traiter les instructions à une vitesse similaire à celle du processeur à un seul cœur. Sa vitesse d’horloge est deux fois plus élevée, pourtant le processus multicœur consomme moins d’énergie.

Avantages du processeur multicœur

Voici quelques avantages du processeur multicœur :

  • Plus de transistors par choix
  • Connexions plus courtes
  • Capacité plus faible
  • Un petit circuit peut fonctionner à une vitesse rapide

Différence entre le noyau et les. Threads

Paramètres Core Threads
Définition Les cœurs de processeurs désignent le composant matériel réel. Les threads désignent le composant virtuel qui gère les tâches.
Processus L’unité centrale est alimentée en tâches par un thread. Par conséquent, elle n’accède au second thread que lorsque les informations envoyées par le premier thread ne sont pas fiables. Il existe de nombreuses variantes de la façon dont le CPU peut interagir avec plusieurs threads.
Mise en œuvre Réalisée par une opération d’entrelacement Réalisée par l’utilisation de plusieurs CPU’S
Bénéfice Augmenter la quantité de travail accomplie à la fois. Améliorer le débit, la rapidité de calcul.
Faire usage de Core utilise la commutation de contenu Utiliser plusieurs CPU pour faire fonctionner de nombreux processus.
Unités de traitement requises Ne nécessite qu’une unité de traitement des signaux. Requiert plusieurs unités de traitement.
Exemple Exécution de plusieurs applications en même temps. Exécution d’un crawler web sur un cluster.

Qu’est-ce que l’Hyper-Threading ?

L’Hyper-Threading était le premier effort d’Intel pour apporter le calcul parallèle aux PC des utilisateurs finaux. Il a été utilisé pour la première fois sur les processeurs de bureau avec le Pentium 4 en 2002.

Les Pentium 4 de l’époque ne comportaient qu’un seul cœur de processeur. Par conséquent, il ne réalise qu’une seule tâche et ne parvient pas à effectuer tout type d’opérations multiples.

Un CPU unique avec hyper-threading apparaît comme deux CPU logiques pour un système d’exploitation. Dans ce cas, le CPU est unique, mais le système d’exploitation considère deux CPU pour chaque cœur, et le matériel CPU dispose d’un seul ensemble de ressources d’exécution pour chaque cœur de CPU.

Par conséquent, le CPU suppose comme il a plusieurs cœurs qu’il n’en a pas, et le système d’exploitation suppose deux CPU pour chaque cœur de CPU unique.

Résumé:

  • Un thread est une unité d’exécution sur la programmation concurrente.
  • Le multithreading se réfère à la tâche commune qui exécute plusieurs threads d’exécution dans un système d’exploitation
  • Aujourd’hui, de nombreux CPU modernes supportent le multithreading
  • L’hyper-threading était le premier effort d’Intel pour apporter le calcul parallèle aux PC des utilisateurs finaux.
  • Un cœur de CPU est la partie de quelque chose qui est centrale à son existence ou à son caractère
  • En, système d’exploitation la concurrence est définie comme la capacité d’un système à exécuter deux ou plusieurs programmes dans des phases temporelles qui se chevauchent.
  • En exécution parallèle, les tâches à effectuer par un processus sont décomposées en sous-parties.
  • Le principal problème du processeur monocœur est que pour exécuter les tâches plus rapidement, il faut augmenter le temps d’horloge.
  • Le multicœur résout ce problème en créant deux cœurs ou plus sur la même matrice pour augmenter la puissance de traitement, et il maintient également la vitesse d’horloge à un niveau efficace.
  • Le plus grand avantage du système multicore est qu’il vous aide à créer plus de transistors par choix
  • Les cœurs de l’unité centrale signifient le composant matériel réel tandis que les threads se réfèrent au composant virtuel qui gère les tâches.

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