多道程序设计与多任务处理的区别

操作系统是控制计算机硬件和其他软件程序的软件的关键组成部分。它可以被描述为一个中间人。用户无法直接用机器语言向 CPU 发出命令， CPU 也无法直接与用户通信。因此，需要一个中间人来处理用户和 CPU 之间的所有交互的通信和翻译。

除了执行诸如管理外围设备、在屏幕上显示输出以及跟踪数据和文件等基本任务外，操作系统还执行诸如多道程序设计和多任务处理等更高级别的功能。

在本文中，您将学习多道程序设计和多任务处理之间的区别。但在讨论区别之前，您需要了解多道程序设计和多任务处理。

什么是多道程序设计？

多道程序设计操作系统可以在单处理器机器上运行多个程序。如果一个应用程序在多道程序设计操作系统中必须等待 I/O 传输，那么其他程序则随时准备使用 CPU。因此，许多作业可以共享 CPU 的时间。但是，在多道程序设计操作系统中，并不预先确定它们的作业会同时执行。

如果一个程序正在执行过程中，则称其为 **“进程”、“作业”或“任务”**。与串行和批处理系统相比，同时执行程序有助于提高系统资源利用率和系统吞吐量性能。

多道程序设计的优点和缺点

多道程序设计有各种优点和缺点。其中一些如下：

优点

1. 它提供了高 CPU 利用率。
2. 它具有更短的响应时间。
3. 它可以为作业分配优先级。

缺点

1. 其调度实现并不容易。
2. 它需要更多的管理。

什么是多任务处理？

多任务处理意味着同时处理多项任务，例如在听音乐的同时使用计算机。此外，使用浏览器，在互联网上搜索内容，并创建一篇作为作业的 Word 文档。看起来所有任务都在同时进行。实际上并非所有任务都同时发生；处理器以非常快的速度在它们之间切换，以至于我们认为它们是同时发生的。

多任务处理与多道程序设计相似，在多任务处理中，CPU 被分配给一个进程一段时间，即 **“时间片或时间切片”**，之后 CPU 会“上下文切换”到另一个进程。它同时运行各种程序。

PC 需要大量内存来执行多任务处理（**RAM 或 ROM**）。其主要目标是提高 CPU 响应的时间。在多任务处理期间，用户可以与系统交互，例如，在打印进程运行时键入一封信。

多任务处理是一个非常复杂的系统。它基于时间片原则，该原则为每项活动分配固定的完成时间。当程序需要高度并行性时，它尤其有用。它为每个程序提供固定的运行时间。

多任务处理的优点和缺点

多任务处理有各种优点和缺点。其中一些如下：

优点

1. 它提供了逻辑并行性。
2. 它提供了更短的响应时间。
3. 它提供了 CPU 利用率。

缺点

1. 它无法在低速处理器上执行。
2. 它需要大量存储内存来完成工作。

多道程序设计与多任务处理的主要区别

多道程序设计和多任务处理之间有各种主要区别。其中一些如下：

1. 多道程序设计主要用于通过组织应用程序使其始终有一个程序可执行来最大化 CPU 利用率。另一方面，多任务处理旨在通过在多个用户之间共享计算资源来提高响应时间。
2. 多道程序设计主要侧重于提高 CPU 利用率。程序的组织方式使得 CPU 永远不会空闲；它将始终执行一个程序，然后是另一个程序。另一方面，多任务处理试图改善 CPU 响应时间。
3. 多道程序设计建立在上下文切换的概念之上，上下文切换是一种常规过程，允许 CPU 在使用单处理器机器时从一个进程切换到另一个进程。进程控制块 (PCB) 保存活动进程的状态，以便 CPU 从同一位置恢复。另一方面，多任务处理基于时间共享，并为每个活动或进程在相同的时间内完成任务。
4. 这两个术语的含义几乎相同，并且在现代操作系统中通常使用，尽管它们服务于不同的目的。多道程序设计主要依赖于计算机存储程序的能力，以更长的时间来减少 CPU 空闲时间。调度算法用于分配进程。操作系统一次运行一个程序的一部分，然后是另一个程序的一部分，依此类推。另一方面，在多任务处理操作系统中，CPU 通过时间共享允许多个进程并发运行并正确执行它们。
5. 多道程序设计执行任何进程需要更长的时间，而多任务处理执行任何进程需要最短的时间。
6. 多道程序设计可以在具有少量 RAM 或 ROM 内存的计算机上进行；它不需要大量内存。另一方面，多任务处理需要大量的存储内存才能同时完成所有作业或进程。

多道程序设计与多任务处理的逐项比较

在此，多道程序设计和多任务处理之间有各种逐项比较。其中一些如下：

结论

现代操作系统的两个方面是多道程序设计和多任务处理。多道程序设计是将多个进程记录在内存中，然后在单处理器上逐个执行它们。多任务处理与多道程序设计相似，因为 CPU 被分配给一个进程特定的时间量。它通过利用同一系统上的多个 CPU 来同时运行多个程序。