wordpress做一个视频网站,泰州建设信息网站,宜春专业的企业网站建设公司,专业做公墓 陵园的网站并行#xff08;Parallel#xff09;
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含义并行是指多个任务在同一时刻同时执行。
硬件要求需要多个处理器如多核CPU或者多台计算设备来实现这些执行单元能够真正地同时处理不同的任务。例如一个具有4个核心的CPU可以同时执行4个不同的任务每个核心负责一个任务的执行。
执行特点任务之间真正地同时进行不存在资源共享带来的相互等待能够极大地提高计算速度适用于计算密集型任务。
并发Concurrent
含义并发是指多个任务在宏观上看起来是同时执行的但在微观上这些任务是交替执行的。
实现方式在单处理器单核CPU系统中通过操作系统的调度机制快速地在多个任务之间切换使得每个任务都能得到一定的执行时间片从而给人一种同时执行的感觉。例如在一个单核CPU的计算机上同时打开浏览器、音乐播放器和文档编辑器操作系统通过调度使这三个程序交替运行。
应用场景可以有效地利用系统资源提高系统的资源利用率和响应速度适用于I/O密集型任务因为在I/O操作如磁盘读写、网络传输期间CPU可以切换去执行其他任务。
每一个进程都要有自己的时间片时间变到了进程就要切换。Linux是基于时间片进行调度轮转的一个进程的时间片到了。不一定跑完可以在任何地方都可以重新被调度和切换。
Linux中的进程调度
目标与原则
目标是在多个进程间合理分配CPU资源提高系统的整体效率、响应速度和公平性。
遵循一定的原则如保证系统的实时性需求对于实时进程、提高系统吞吐量、满足用户交互体验等。
调度算法
主要采用完全公平调度算法CFS。CFS基于虚拟运行时间vruntime概念每个进程都有自己的vruntime它与进程的实际运行时间、权重反映优先级相关。通过比较vruntime来决定进程的调度顺序vruntime小的进程优先获得CPU。CFS使用红黑树来管理就绪进程按照vruntime值进行排序调度时选择红黑树最左端vruntime最小的进程运行。
同时也存在其他调度策略用于特殊进程如实时进程采用的实时调度策略以确保对时间敏感的任务能及时执行。
调度时机
进程状态改变时如从运行态变为阻塞态例如等待I/O操作此时需要重新调度其他就绪进程运行。
时间片用完CFS虽然没有传统意义上的固定时间片但当一个进程运行一段时间后其vruntime增长可能不再是最小就会触发调度让其他进程运行。
有更高优先级的进程进入就绪队列时会抢占当前正在运行的低优先级进程的CPU资源而被调度运行。
Linux中的进程切换 进程调度的本质就是取指令更新PC指令分析指令执行。
保存当前进程上下文
包括保存程序计数器PC它指向当前正在执行的指令地址保存通用寄存器如EAX、EBX等的值这些寄存器存储着进程运行中的临时数据还有栈指针SP等其他相关寄存器的值。这些信息被保存到当前进程的内核栈中以便后续恢复进程执行时使用。
切换地址空间相关操作
切换页表因为不同进程有各自独立的虚拟地址空间到物理地址空间的映射。Linux使用页表来管理这种映射关系进程切换时要将当前页表切换为下一个要运行进程的页表。
恢复新进程上下文
从新进程的内核栈中恢复之前保存的程序计数器、寄存器的值等信息使新进程可以从上次中断的地方继续执行从而完成进程的切换操作。进程切换是有开销的包括保存和恢复上下文、切换页表等操作所花费的时间如果进程切换过于频繁会影响系统的性能。
