多程式設計與多工處理的區別
多程式設計和多工處理都是與計算機作業系統相關的概念。只讓CPU處理單個任務並不是一個好習慣。因為CPU與計算機系統其他元件的速度差異相當大。這種差異會增加CPU空閒時間並降低其吞吐量。因此,為了克服這個問題,已經開發了多程式設計、多工處理、多執行緒等多種概念來提高CPU利用率。
在本文中,我們將討論多程式設計和多工處理之間重要的區別。讓我們從多程式設計和多工處理的一些基礎知識開始,以便更容易理解它們彼此的不同之處。
什麼是多程式設計?
在主存中同時駐留多個程式稱為多程式設計。多程式設計組織作業以提高CPU利用率。作業的組織方式使得CPU始終有作業要執行。在多程式設計中,多個作業儲存在主存中。多程式設計的概念允許作業系統在一臺單CPU機器上執行多個程式。
當單個作業必須等待佔用I/O單元時,其他作業始終準備利用CPU。這樣,多個作業可以併發地共享CPU。儘管如此,多程式設計並不意味著作業會同時執行。因此,多程式設計提高了CPU利用率,縮短了響應時間,併為作業分配了優先順序。
什麼是多工處理?
同時執行多個任務稱為多工處理。在多工處理中,CPU被分配給一個程序一段指定的時間(稱為時間片),在這段時間之後,CPU切換到另一個程序。這樣,多工處理允許同時執行多個程式。多工處理是作業系統的一個高度複雜的概念,它是基於時間片原理開發的。在這個概念中,為每個要完成的作業分配一個固定的時間段。
多工處理的常見示例包括:在列印過程執行時鍵入文件,在瀏覽網際網路時聽音樂等等。看起來所有任務都在同時執行,但這並不完全正確。在這些情況下,CPU在這些任務之間切換的速度如此之快,以至於我們認為它們是同時執行的。
多程式設計和多工處理的區別
下表突出顯示了多程式設計和多工處理之間的重要區別:
| 引數 | 多程式設計 | 多工處理 |
|---|---|---|
| 是什麼? | 在主存中同時駐留多個程式稱為多程式設計。 | 同時執行多個任務稱為多工處理。 |
| 目的 | 多程式設計有助於減少CPU空閒時間並提高吞吐量。 | 多工處理用於一次執行多個任務以提高CPU吞吐量。 |
| CPU數量 | 在多程式設計中,只需要一個CPU來處理任務。 | 在多工處理中,需要多個CPU來完成任務。 |
| 作業處理時間 | 多程式設計需要更多時間來處理作業。 | 多工處理需要適量的時間。 |
| 正在執行的程序數 | 一次執行一個程序。程序完成後,系統掛起該程序並選擇一個新程序執行。 | 在多工處理中,多個作業可以併發執行,CPU被分配給某個作業一段固定的時間。 |
| 使用者數量 | 一次一個。 | 多個 |
| 吞吐量 | 吞吐量較低。 | 吞吐量中等。 |
| 效率 | 較低 | 中等 |
| 類別 | 無進一步細分 | 單使用者和多使用者。 |
| CPU切換 | 在多程式設計中,CPU快速地在程序之間切換。 | 在多工處理中,CPU在多個程式的程序之間切換。 |
| 機制 | 多程式設計使用上下文切換機制。 | 多工處理使用分時機制。 |
結論
多程式設計和多工處理之間最顯著的區別在於,多程式設計允許多個程式同時使用CPU,而多工處理允許多個程式同時執行。
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