操作系统进程调度问答 #7

问题：解释伪并行。描述使并行处理更容易处理的进程模型。

答案：所有现代计算机都可以同时执行许多操作。例如，计算机可以在运行用户程序的同时从磁盘读取数据并在打印机上打印。在多程序系统中，CPU在程序之间切换，每个程序运行几分之一秒。

虽然 CPU 任何时刻只运行一个程序，但由于 CPU 速度非常快，因此它可以在一秒钟内处理多个程序。这给用户一种并行的错觉，即多个进程同时被处理。这种 CPU 在程序之间快速来回切换的现象产生了并行的错觉，被称为伪并行。由于跟踪多个并行活动极其困难，为了使并行处理更容易处理，操作系统设计者已经发展了一种进程模型。

进程模型

在进程模型中，计算机上所有可运行的软件（包括操作系统）都被组织成一系列进程。进程只是一个正在执行的程序，包括程序计数器、寄存器和变量的当前值。每个进程都被认为拥有自己的虚拟 CPU。真实的 CPU 在进程之间来回切换。为了跟踪 CPU 在程序之间的切换，方便/更容易地考虑在（伪）并行运行的进程集合/数量。这种快速来回切换实际上是多程序设计。

一个程序计数器进程切换

此图显示了四个程序的多程序设计。

4个独立顺序进程的概念模型。

任何时刻只有一个程序处于活动状态。进程执行计算的速率可能并不一致。但是通常进程不受不同进程的相对速度的影响。