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什么是多任務(wù)
從用戶觀點(diǎn)來(lái)看就是計(jì)算機(jī)同時(shí)做幾件事。主要有兩種情況,一種是播放視頻的同時(shí)可以寫博客,敲代碼的同時(shí)可以下載文件等,這屬于多個(gè)應(yīng)用同時(shí)執(zhí)行的情況;另一種情況,如果我們觀察視頻播放器,在播放視頻時(shí)可以操作停止按鈕,這屬于一個(gè)應(yīng)用內(nèi)部的多任務(wù)。
從程序員觀點(diǎn)來(lái)看,就是計(jì)算機(jī)同時(shí)執(zhí)行多段代碼。這里用一個(gè)不太嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖疽鈭D來(lái)說(shuō)明程序員的觀點(diǎn)的單任務(wù)和多任務(wù),假設(shè)兩件事情需要處理,分別是TASK1,TASK2。
在單任務(wù)執(zhí)行時(shí),首先執(zhí)行TASK1,當(dāng)TASK1結(jié)束以后,執(zhí)行TASK2。如果是多任務(wù)執(zhí)行的話,就是TASK1和TASK2交替執(zhí)行。
所謂不嚴(yán)謹(jǐn)值得是在實(shí)際的系統(tǒng)中:
任務(wù)塊的劃分不一定均勻
執(zhí)行的次序不一定嚴(yán)格交替
執(zhí)行間隔不一定
為什么需要多任務(wù)
有一個(gè)錯(cuò)誤的理解是提高系統(tǒng)的效率,應(yīng)該說(shuō)這是一個(gè)不準(zhǔn)確的說(shuō)法,從執(zhí)行時(shí)間的來(lái)講,需要做的工作沒(méi)有減少,當(dāng)然占用CPU的時(shí)間就不會(huì)減少。不僅如此,多任務(wù)執(zhí)行時(shí)多了TASK間調(diào)度的操作,實(shí)際上執(zhí)行時(shí)間還是會(huì)略有延長(zhǎng)的。
那么多任務(wù)執(zhí)行的意義在哪里呢?
通過(guò)上圖可以看出,雖然總的時(shí)間沒(méi)有變化,每個(gè)任務(wù)的執(zhí)行間隔變短了,換句話說(shuō)相應(yīng)快了。如果間隔足夠短(例如數(shù)10毫秒),從宏觀上看,就好像兩個(gè)任務(wù)都在同時(shí)執(zhí)行。都能對(duì)輸入進(jìn)行及時(shí)地處理了。
換一種說(shuō)法,如果存在需要至少一個(gè)對(duì)外部要求快速反應(yīng)的任務(wù)時(shí),多任務(wù)是一種有效的解決方案。否則沒(méi)有必要引入多任務(wù)。
實(shí)現(xiàn)多任務(wù)的方式
程序員自己實(shí)現(xiàn)
將兩個(gè)任務(wù)拆分為小的段落,通過(guò)程序控制任務(wù)的交替執(zhí)行。這種方式的缺點(diǎn)是程序會(huì)變得很復(fù)雜,增加任務(wù)或者調(diào)整任務(wù)的內(nèi)容時(shí)的維護(hù)會(huì)非常麻煩。當(dāng)然也有好處,這種方式不要求系統(tǒng)支持多任務(wù),適用于單任務(wù)系統(tǒng)甚至是裸機(jī)上執(zhí)行的程序。
通過(guò)操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
每個(gè)任務(wù)作為單獨(dú)的程序來(lái)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),任務(wù)之間的調(diào)度利用操作系統(tǒng)的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種做法的好處是最大限度保持任務(wù)之間的獨(dú)立性,使增加任務(wù)或者調(diào)整任務(wù)內(nèi)容變得簡(jiǎn)單。雖然這種方式可能增加系統(tǒng)開(kāi)銷,但是在目前軟件/硬件成本都在不斷下降的大環(huán)境下,這種方式已經(jīng)成為主流。
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