多程序设计与多任务处理的区别
多程序设计和多任务处理都是与计算机操作系统相关的概念。只让CPU处理单个任务并不是一个好习惯。因为CPU与计算机系统其他组件的速度差异相当大。这种差异会增加CPU空闲时间并降低其吞吐量。因此,为了克服这个问题,已经开发了多程序设计、多任务处理、多线程等多种概念来提高CPU利用率。
在本文中,我们将讨论多程序设计和多任务处理之间重要的区别。让我们从多程序设计和多任务处理的一些基础知识开始,以便更容易理解它们彼此的不同之处。
什么是多程序设计?
在主存中同时驻留多个程序称为多程序设计。多程序设计组织作业以提高CPU利用率。作业的组织方式使得CPU始终有作业要执行。在多程序设计中,多个作业保存在主存中。多程序设计的概念允许操作系统在一台单CPU机器上运行多个程序。
当单个作业必须等待占用I/O单元时,其他作业始终准备利用CPU。这样,多个作业可以并发地共享CPU。尽管如此,多程序设计并不意味着作业会同时执行。因此,多程序设计提高了CPU利用率,缩短了响应时间,并为作业分配了优先级。
什么是多任务处理?
同时执行多个任务称为多任务处理。在多任务处理中,CPU被分配给一个进程一段指定的时间(称为时间片),在这段时间之后,CPU切换到另一个进程。这样,多任务处理允许同时运行多个程序。多任务处理是操作系统的一个高度复杂的概念,它是基于时间片原理开发的。在这个概念中,为每个要完成的作业分配一个固定的时间段。
多任务处理的常见示例包括:在打印过程运行时键入文档,在浏览互联网时听音乐等等。看起来所有任务都在同时运行,但这并不完全正确。在这些情况下,CPU在这些任务之间切换的速度如此之快,以至于我们认为它们是同时运行的。
多程序设计和多任务处理的区别
下表突出显示了多程序设计和多任务处理之间的重要区别:
参数 | 多程序设计 | 多任务处理 |
---|---|---|
是什么? | 在主存中同时驻留多个程序称为多程序设计。 | 同时执行多个任务称为多任务处理。 |
目的 | 多程序设计有助于减少CPU空闲时间并提高吞吐量。 | 多任务处理用于一次执行多个任务以提高CPU吞吐量。 |
CPU数量 | 在多程序设计中,只需要一个CPU来处理任务。 | 在多任务处理中,需要多个CPU来完成任务。 |
作业处理时间 | 多程序设计需要更多时间来处理作业。 | 多任务处理需要适量的时间。 |
正在执行的进程数 | 一次执行一个进程。进程完成后,系统挂起该进程并选择一个新进程执行。 | 在多任务处理中,多个作业可以并发运行,CPU被分配给某个作业一段固定的时间。 |
用户数量 | 一次一个。 | 多个 |
吞吐量 | 吞吐量较低。 | 吞吐量中等。 |
效率 | 较低 | 中等 |
类别 | 无进一步细分 | 单用户和多用户。 |
CPU切换 | 在多程序设计中,CPU快速地在进程之间切换。 | 在多任务处理中,CPU在多个程序的进程之间切换。 |
机制 | 多程序设计使用上下文切换机制。 | 多任务处理使用分时机制。 |
结论
多程序设计和多任务处理之间最显著的区别在于,多程序设计允许多个程序同时使用CPU,而多任务处理允许多个程序同时执行。