Мультипрограммирование и многозадачность в операционной системе: разница и сравнение

Операционная система — это важная программа, которая управляет аппаратным обеспечением компьютера и другими программными приложениями.

Можно сказать, что он действует как посредник. Это связано с тем, что пользователь не может напрямую давать команды ЦП на машинном языке, а ЦП не может напрямую взаимодействовать с пользователем.

Помимо основных задач операционной системы, таких как управление периферийными устройствами, отображение вывода на экране и отслеживание данных и файлов, операционная система также служит более высокой цели мультипрограммирования и многозадачности.

Основные выводы

1. Мультипрограммные операционные системы позволяют нескольким программам одновременно находиться в памяти, улучшая использование ресурсов и сокращая время простоя.
2. Многозадачные операционные системы позволяют одному пользователю работать над несколькими задачами или приложениями одновременно, быстро переключаясь между ними.
3. Как мультипрограммные, так и многозадачные операционные системы нацелены на повышение эффективности и производительности, но они различаются по направленности, акцентируя внимание на использовании ресурсов, а многозадачность — на пользовательском опыте.

Мультипрограммирование против многозадачности в операционной системе

Мультипрограммная операционная система — это система, в которой одна или несколько программ загружаются в основную память, которая будет выполнять их одновременно, чтобы улучшить использование ЦП. Многозадачная операционная система — это система, в которой одновременно выполняются разные программы, потоки и задачи.

---

 

Сравнительная таблица

Параметр сравнения	Мультипрограммирование	Многозадачность
Смысл	В мультипрограммной системе одна или несколько программ загружаются в основную память, которая готова к одновременному выполнению.	Многозадачность означает одновременное выполнение нескольких программ, задач и потоков.
Цель	Цель мультипрограммирования состоит в том, чтобы улучшить использование ЦП.	Цель многозадачности состоит в том, чтобы улучшить время ответа.
Время	Мультипрограммирование требует больше времени для выполнения любой программы для обработки	Многозадачность требует меньше времени для выполнения любой задачи или программного процесса.

---

 

Что такое мультипрограммирование?

Мультипрограммирование направлено на увеличение использования ЦП. Он запускает несколько процессов одновременно на одном процессоре.

ЦП переходит к другому заданию или программе. В отличие от этого, программа выполняет операцию ввода-вывода, т. е. при мультипрограммировании операционная система хранит несколько заданий/программ в памяти, поэтому ЦП выбирает и выполняет задание.

Когда этому заданию нужно дождаться какой-либо операции ввода-вывода, ЦП переключается на другое задание и выполняет его.

Мультипрограммирование может выполняться на медленном процессоре. Для работы требуется меньше памяти (ОЗУ или ПЗУ). Вся эта идея мультипрограммирования заключается в том, чтобы как можно дольше загружать ЦП.

Преимущества мультипрограммирования

1. Высокая загрузка ЦП
2. Более короткое время отклика

Недостатки мультипрограммирования

1. Планирование реализации не просто
2. Ещё управление требуется

 

Что такое многозадачность?

Многозадачность означает, что вы работаете над более чем одной задачей одновременно, когда вы используете свой компьютер и прослушивание к песням. Кроме того, поищите что-нибудь в Интернете, используя браузер и создайте текстовый файл для вашего задания.

Многозадачность очень похожа на мультипрограммирование, но этот ЦП выделяется процессу для фиксированного времени, т.е. «квант времени или квант времени». После этого ЦП «переключает контекст» на другой процесс.

ПК требует большой объем памяти (ОЗУ или ПЗУ) для многозадачности. Его основная цель — улучшить время отклика ЦП.

Многозадачность — очень сложная система. Он основан на концепции кванта времени, которая выделяет фиксированный интервал времени для каждой выполняемой задачи.

Преимущества многозадачности

1. Более короткое время отклика
2. Логический параллелизм

Недостатки многозадачности

1. Это не может быть реализовано на очень медленном процессоре.
2. Для работы требуется большой объем памяти.

---

Основные различия между Мультипрограммирование и многозадачность в операционных системах

1. Многопрограммирование фокусируется на повышении использования ЦП. Программы организованы так, что ЦП никогда не будет простаивать; он всегда будет иметь одну программу за другой для выполнения. С другой стороны, многозадачность направлена ​​на улучшение времени отклика ЦП.
2. В мультипрограммировании процессы переключаются, когда текущий процесс останавливается, а ЦП выделяется другому процессу. В многозадачности переключение между задачами или процессами происходит, когда заканчивается квант времени или квант времени текущего процесса.

---

Рекомендации

1. https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/48012.48037
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/5009151/