Moniprosessoinnilla

Moniprosessoinnilla tarkoitetaan ohjelmoinnissa useiden rinnakkaisten prosessien käyttöä samanaikaisen työn suorittamiseen. Prosessit ovat itsenäisiä suorituksen yksiköitä, joilla on oma osoiteavaruus ja muisti erillään toisistaan. Tämä mahdollistaa tehokkaan CPU-käytön erityisesti CPU-voimakkaissa tehtävissä sekä helpottaa ohjaamaan resursseja turvallisesti.

Tärkeimmät piirteet ovat prosessien eristyneisyys sekä tarve tiedon jakamiselle. Koska prosessit eivät jaa samaa muistia, tiedon jakamiseen käytetään IPC-mekanismeja kuten putkia, viestijonoja tai jaettua muistia. Prosessien luominen ja hallinta on yleensä raskaampaa kuin säikeiden, mutta se kiertää ohjelmointikielissä mahdollisesti esiintyvän kielikohtaisen rajoituksen, kuten Pythonin GILin, jolloin useampi ydin voidaan hyödyntää yhtä aikaa.

Käytännössä moniprosessointia voidaan toteuttaa esimerkiksi prosessipoolien avulla, joissa ennalta määritelty määrä työntekijöitä suorittaa tehtäväjonoa. Tehtävät jaetaan usein jakamalla dataa tai käyttämällä vakiokäsittelymalleja kuten map- tai reduce-tyyppisiä operaatioita. Tiedon jakaminen voi tapahtua kopioiden kautta tai jaetun muistin avulla, mikä vaikuttaa suorituskykyyn. Virheiden hallinta ja virhetilanteiden eristäminen ovat huomioitavia seikkoja, samoin debuggauksen haasteet moniprosessoisessa ympäristössä.

Moniprosessointi on keskeinen tekniikka suurten laskentatehtävien ja suurten datamassojen käsittelyssä. Valinta prosessien ja tillien käyttöön riippuu tietyn sovelluksen vaatimuksista, ympäristön tuesta sekä hallittavissa olevasta IPC-viimeistelystä.