多程序设计与多任务处理的区别


多程序设计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。

更新于:2022年12月14日

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