抢占式多任务处理 vs 协作式多任务处理的区别

17 Mar 2025 | 4 分钟阅读

多任务处理是同时运行多个程序或进程的方法。大多数现代操作系统都支持多任务处理,以实现处理器利用率的最大化。多任务处理主要有两种类型,即抢占式多任务协作式多任务

在本文中,您将了解操作系统中抢占式协作式多任务之间的区别。但在讨论差异之前,您必须了解操作系统中的抢占式协作式多任务

什么是抢占式多任务?

抢占式多任务中,操作系统可以启动从一个当前正在运行的进程到另一个进程的上下文切换。换句话说,操作系统允许您停止当前进程的执行,并将处理器重新分配给另一个进程。操作系统 (OS) 使用一组标准来确定一个进程在将访问权限授予另一个进程之前应该运行多长时间。

一些操作系统为进程分配优先级。在这种情况下,优先级较高的进程先于优先级较低的进程执行。之后,较高优先级的进程在启动时会获得控制权。此外,这些进程可能会被分配更长的时间片来完成任务。

示例: UNIX、Windows 95 和 Windows NT 使用此方式。

什么是协作式多任务?

协作式多任务也称为非抢占式多任务。在协作式多任务中,操作系统绝不会启动从一个执行中的进程到另一个进程的上下文切换。当进程定期自愿让出控制权,或者当它们处于非活动或逻辑上暂停状态时,会发生上下文切换,以允许多个应用程序并发运行。此外,在协作式多任务中,所有进程都相互协作,以使调度方法能够正常工作。

在协作式多任务中,操作系统进程调度程序被称为协作式调度程序。应用程序可以更快地实现,但它很少用于大型复杂系统。不过,像 PythonJavaScript 这样的编程语言在其执行中使用单线程事件循环。

示例: Mac OS 8.0-9.2.2 版和 Windows 3.x 使用此方式。

操作系统中抢占式和协作式多任务的关键区别

Difference between Preemptive and Cooperative Multitasking

在这里,您将了解操作系统中抢占式协作式多任务之间的各种关键区别。操作系统中抢占式和协作式多任务的一些主要区别如下:

  1. 在抢占式多任务中,操作系统可以开始从一个正在运行的进程到另一个进程的上下文切换。另一方面,在使用协作式多任务时,操作系统绝不会从一个进程启动到另一个进程的上下文切换。
  2. 抢占式多任务会中断程序,并将控制权授予不受应用程序控制的进程。另一方面,协作式多任务绝不会意外地中断一个进程。
  3. 在抢占式多任务中,当一个恶意应用程序启动一个无限循环时,它只会影响自身,而不会对其他程序或线程产生影响。另一方面,在协作式多任务中,一个恶意应用程序可以通过忙等待或执行无限循环并拒绝放弃控制权来阻塞整个系统。
  4. 抢占式多任务强制应用程序共享处理器,无论它们是否愿意。另一方面,在协作式多任务中,所有应用程序必须相互协作才能正常工作。如果一个程序不合作,它可能会占用所有处理器资源。
  5. UNIX、Windows 95 和 Windows NT 操作系统使用抢占式多任务。另一方面,Macintosh OS 8.0-9.2.2 版和 Windows 3.x 使用协作式多任务。

操作系统中抢占式和协作式多任务的直接比较

操作系统中抢占式和协作式多任务之间有多种直接比较。操作系统中抢占式和协作式多任务的一些比较如下:

特点抢占式多任务处理协作式多任务
定义操作系统可以开始从一个正在运行的进程到另一个进程的上下文切换。操作系统绝不会从一个正在执行的进程启动到另一个进程的上下文切换。
控制它会中断程序,并将控制权授予不受应用程序控制的进程。它绝不会意外地中断一个进程。
理想情况它适合多用户。它适合单用户。
核心它可以使用多个核心。它可能使用单个核心。
恶意程序当一个恶意应用程序启动一个无限循环时,它只会影响自身,而不会对其他程序或线程产生影响。在协作式多任务中,一个恶意应用程序可以通过忙等待或执行无限循环并拒绝放弃控制权来阻塞整个系统。
应用它强制应用程序共享处理器,无论它们是否愿意。所有应用程序必须相互协作才能正常工作。如果一个程序不合作,它可能会占用所有处理器资源。
示例UNIX, Windows 95, 和 Windows NTMacintosh OS 8.0-9.2.2 版和 Windows 3.x

结论

总之,抢占式和协作式多任务都是多任务的两种类型。这些操作系统的主要区别在于,在抢占式多任务中,操作系统可以从一个正在运行的进程启动到另一个进程的上下文切换。相反,在协作式多任务中,操作系统不会从一个现有进程启动到另一个进程的上下文切换。