Różnica między wieloprogramowaniem a wielozadaniowością w systemie operacyjnym

System operacyjny jest najważniejszym oprogramowaniem i sercem komputera, który nie tylko zarządza pamięcią i procesami wewnątrz komputera, ale także pozwala użytkownikom uruchamiać oprogramowanie. Jest to zbiorczy zestaw programów, które wyodrębniają sprzęt systemu i prezentują użytkownikom kompletną maszynę wirtualną. Oprócz podstawowych zadań, takich jak śledzenie plików lub katalogów, kontrolowanie urządzeń peryferyjnych, wysyłanie danych wyjściowych do ekranu wyświetlacza, system operacyjny służy również do wyższych celów, takich jak multiprogramowanie i wielozadaniowość, aby upewnić się, że programy działające jednocześnie nie zakłócają się nawzajem. Nowoczesne systemy operacyjne nie tylko ułatwiają przetwarzanie równoległe, ale także dzielenie czasu, co jest tylko koncepcją multiprogramowania. Wielozadaniowość to podstawowa forma multiprogramowania stosowana w innym kontekście.

Co to jest multiprogramowanie?

Multiprogramowanie to możliwość, aby więcej niż jeden użytkownik mógł korzystać z komputera jednocześnie za pomocą jednego procesora. Chodzi o to, aby efektywnie wykorzystać procesor do tworzenia wielu gotowych do uruchomienia procesów, przy czym każdy proces należy do innego użytkownika. Jeśli bieżący proces utknie z jakiegoś powodu, ponieważ musi czekać na określone zdarzenie, system operacyjny przydziela procesor do innego procesu w kolejce. Całą operację ułatwia wieloprogramowanie systemów operacyjnych w celu maksymalnego wykorzystania procesora, aby skrócić czas bezczynności procesora. Chodzi o to, aby procesor był zajęty tak długo, jak to możliwe.

Co to jest wielozadaniowość?

Wielozadaniowość oznacza równoczesne wykonywanie wielu procesów przez jednego użytkownika na tym samym komputerze z wykorzystaniem wielu procesorów. Na przykład w wielozadaniowym systemie operacyjnym możesz pracować nad dokumentem słownym z jednym programem, jednocześnie słuchając muzyki w tym samym czasie z innym programem. Wielozadaniowość jest skuteczna, gdy programy obliczeniowe wymagają wysokiego stopnia równoległości. Opiera się na koncepcji dzielenia czasu, ponieważ wiele procesów lub zadań można odpowiednio przełączać w regularnych odstępach czasu, aby użytkownicy mieli pomysł, że są one wykonywane jednocześnie.

Różnica między wieloprogramowaniem a wielozadaniowością

Terminologia multiprogramowania i wielozadaniowości

Termin multiprogramowanie jest podstawową formą przetwarzania równoległego, co oznacza, że ​​wiele procesów działa jednocześnie na jednym procesorze. Termin ten jest stosowany w nowoczesnych systemach operacyjnych, gdy wiele programów lub procesów działa na jednym procesorze, a zadaniem systemu operacyjnego jest skuteczne i wydajne zarządzanie wszystkimi procesami. Wielozadaniowość oznacza zdolność systemu operacyjnego do wykonywania wielu zadań jednocześnie za pomocą wielu procesorów. Zasadniczo wykorzystuje dwa lub więcej procesorów w jednym systemie do przydzielania zadań, które współużytkują wspólne zasoby, w tym procesor i pamięć.

Pojęcie wieloprogramowania i wielozadaniowości

Multiprogramowanie opiera się na koncepcji przełączania kontekstu, która jest standardową procedurą, która ułatwia przełączanie procesora z jednego procesu wątku na inny z wykorzystaniem jednego procesora. Przechowuje stan aktywnego procesu dla CPU w bloku sterowania procesem (PCB), aby proces wznowił od tego samego stanu. Z drugiej strony wielozadaniowość opiera się na koncepcji współdzielenia czasu, która jest techniką stosowaną w celu zapewnienia każdemu użytkownikowi części systemu współdzielonego w czasie, umożliwiając użytkownikom współdzielenie tych samych zasobów jednocześnie. To logiczne rozszerzenie multiprogramowania.

Pracujący

Oba terminy mają prawie takie samo znaczenie i są powszechnymi terminami stosowanymi w nowoczesnych systemach operacyjnych, ale mają różne cele. Koncepcja multiprogramowania opiera się wyłącznie na zdolności komputera do przechowywania programów lub instrukcji przez dłuższy czas w celu skrócenia czasu bezczynności procesora. Alokacja procesu odbywa się za pomocą algorytmu planowania. System operacyjny wykonuje część jednego programu na raz, a następnie część innego programu i tak dalej. W systemie wielozadaniowym procesor umożliwia jednoczesne uruchamianie wielu procesów poprzez współdzielenie czasu i odpowiednio je wykonuje.

Cel

W wieloprogramowym systemie operacyjnym chodzi o zapewnienie pełnej przejrzystości między użytkownikami, ponieważ wielu użytkowników korzysta z tego samego procesora, który szybko przełącza się z jednego użytkownika na drugiego, aby poprawić wykorzystanie procesora. Umożliwia wydajną i efektywną alokację zasobów bez interakcji użytkownika z systemem. System operacyjny wykonuje część programu, po której następuje inny program, ale wygląda na to, że wszystkie programy są wykonywane jednocześnie. W wielozadaniowym systemie operacyjnym użytkownicy są zastępowani przez programy lub procesy, a każdy proces zajmuje sporo czasu procesora. Proces przebiega tak szybko, że wydaje się, że wiele zadań wykonuje się jednocześnie.

Multiprogramowanie a wielozadaniowość: Tabela porównawcza

Podsumowanie vs. Wielozadaniowość

W skrócie, oba terminy są często używane w połączeniu ze sobą, aby reprezentować nowoczesne systemy operacyjne, ale z różnymi celami i funkcjami. Podczas gdy wieloprogramowy system operacyjny umożliwia jednoczesne uruchamianie więcej niż jednego programu przy użyciu jednego procesora, system wielozadaniowy umożliwia wykonywanie wielu procesów lub zadań jednocześnie z wykorzystaniem wielu procesorów. Wieloprogramowanie opiera się na przełączaniu kontekstu, które nie pozwala procesorowi na bezczynność, maksymalizując w ten sposób wykorzystanie procesora, podczas gdy wielozadaniowość opiera się na podziale czasu, ponieważ wiele zadań można przełączać zgodnie z priorytetem w regularnych odstępach czasu, aby uzyskać maksymalną wydajność procesora.