操作系统中多任务处理与多线程的区别

CPU 可以同时执行这两项任务，但在多任务处理和多线程处理之间存在关键区别。虽然多线程处理本质上是一种基于线程的多任务处理，但“多任务处理”一词是指“多道程序设计”概念的逻辑扩展。另一方面，多线程处理可在单个进程中实现多个线程的并发执行，而多任务处理则允许 CPU 执行多个任务（线程、进程、程序和任务）。

在本文中，您将学习操作系统中多任务处理和多线程处理之间的区别。但在讨论差异之前，您必须了解操作系统的多任务处理和多线程处理。

什么是多任务处理？

当单个处理器（CPU）同时执行多个作业（程序、线程、进程、任务）时，称为多任务处理。CPU 经常在这些活动之间切换，以便用户可以同时与每个程序进行交互以执行多任务处理。

多任务处理操作系统允许多个用户同时共享系统。正如我们所见，CPU 在任务之间快速切换；因此，在用户之间切换需要一些时间。这给用户留下了整个系统都专注于他的印象。

当多个用户共享多任务处理操作系统时，CPU 调度和多道程序设计允许每个用户至少拥有多任务处理操作系统的极小一部分，并且至少有一个应用程序在内存中执行。

多任务处理操作系统的优点和缺点

多任务处理操作系统存在各种优点和缺点。多任务处理操作系统的一些优点和缺点如下：

优点

1. MOS 的主要概念和优势是分时。没有 CPU 等待时间，并且每个任务都会获得适当的时间。
2. 由于 I/O 中断而导致长时间等待的任何程序都会被转移到虚拟内存。I/O 操作完成后，程序会返回到 RAM。MOS 很好地处理虚拟内存管理。
3. 使用多任务处理时，操作系统运行流畅。所有类型的计算机用户都感到满意。用户可以运行单个程序或多个程序，而不会抱怨使用计算机。
4. MOS 最擅长处理多个用户运行多个应用程序。所有程序都能流畅运行，性能不受影响。所有 OS 用户都能获得合适的时间。
5. 可以同时运行多个程序，例如 MS Word、MS Excel、Photoshop、浏览器、游戏和计算器。

缺点

1. 如果计算机的处理器速度慢，它将处理程序缓慢，并且管理多个程序将花费更长的时间。由于它们需要更多的处理能力，一些大型程序可能无法在慢速处理器上运行良好。
2. 当计算机用户同时启动多个程序时，计算机速度会变慢。由于许多应用程序被放入主内存，CPU 无法为每个程序提供适当的时间，执行操作的响应时间会增加。这是没有足够 RAM 的 PC 上的常见问题。
3. 多任务处理使处理器始终保持活动状态并增加 CPU 发热。您需要连接 CPU 的冷却系统来解决此问题。这通常发生在您玩大型 PC 游戏时。

什么是多线程？

多任务处理是指 CPU 同时处理许多任务，例如程序、进程、任务或线程。任务会定期交换，以便用户可以同时完成所有进程。多个用户可以同时共享系统。OS 多任务处理是通过 CPU 调度和多道程序设计实现的。

多线程处理在多线程时形成多个线程。多线程中的线程是指进程的代码段。线程以其程序计数器、线程 ID、堆栈和寄存器来区分。如果我们单独将每个服务隔离成一个进程，每个处理器将共享代码、数据和系统资源。如果我们不生成线程，系统可能会过载。创建线程可以使处理处理器更容易。多线程处理可提高响应能力，这是采用它的最重要优势。多线程处理的主要优势是资源共享，其中多个进程线程共享相同的代码。

多线程操作系统的优点和缺点

多线程 OS 存在各种优点和缺点。多线程 OS 的一些优点和缺点如下：

优点

1. 在交互式应用程序中，多线程即使在某个部分被阻塞或运行耗时进程时，也能使程序保持运行。它有助于提高用户响应能力。
2. 由于需要时间和大量空间，分配内存和资源用于创建进程是一项昂贵的操作。由于进程和线程共享内存，因此上下文切换和设置线程更具成本效益。与线程相比，创建和管理进程通常需要更长的时间。
3. 尽管有可用的 CPU 数量，但单线程进程只能在一个 CPU 上执行。多线程可以在增加并行性的多 CPU 机器上运行。
4. 在多处理器系统中，可以进一步增强多线程的优势，其中每个线程都可以在独立的 CPU 上并行运行。无论有多少 CPU 可用，单线程操作只能在一个 CPU 上运行。多线程处理可提高多 CPU 机器上的并发性。
5. 线程对系统资源的影响很小。创建、维护和管理线程比通用进程的开销更低。
6. 可以使用线程同步函数来增强进程间通信。此外，通过在同一地址空间内的多个执行线程之间共享大量数据，可以实现应用程序内多个进程之间的高带宽、低延迟通信。

缺点

1. 需要更准确的同步。
2. 有吞噬大量阻塞线程的潜在可能。
3. 增加了上下文切换的开销。
4. 需要线程或进程支持。
5. 如果父进程需要多个线程才能正常运行，那么子进程也应该多线程。

操作系统中多任务处理和多线程处理的关键区别

操作系统中的多任务处理和多线程处理之间存在各种关键区别。多任务处理和多线程处理之间的一些主要区别如下：

1. 在多任务处理中，CPU 使能用户执行各种任务。另一方面，多线程处理是一种创建单个操作的多个线程的技术，它提高了计算机的能力。
2. 多任务处理需要 CPU 在各种程序之间切换，使其看起来像多个进程正在并发运行。另一方面，在多线程处理中，CPU 必须在各种线程之间切换，使其看起来像所有线程都在并发工作。
3. 多任务处理为每个进程和程序分配了不同的内存和资源。另一方面，同一进程内的多线程线程共享相同的内存和资源。
4. 在多任务处理中，进程不传输相同的资源；每个进程都被分配了不同的资源。另一方面，在多线程处理中，每个进程都传输相同的资源。
5. 多任务处理的执行速度相对较慢。另一方面，多线程处理的执行速度相对快得多。
6. 在多任务处理中，存在隔离和内存保护。另一方面，多线程处理缺乏隔离和内存保护。
7. 在多任务处理中，终止任务的过程需要相对较长的时间。另一方面，多线程处理结束一个进程所需的时间要少得多。

操作系统中多任务处理和多线程处理的逐项比较

操作系统在多任务处理和多线程处理之间有各种逐项比较。多任务处理和多线程处理的一些比较如下：

结论

多任务处理是一种多道程序设计，而多线程处理是一种基于线程的多任务处理。多线程处理比多任务处理成本更低，因为创建线程比创建进程更容易。