多道程序系统中程序是否并发

这些老的教科书都是术语学，真正有用的理论屁都讲不出来。而且这些术语基本是从外文翻译来的，译的很牵强，词不达意。最好直接去看一些国外教科书如《现代 *** 作系统》，讲的深入浅出，很好懂。

所谓“多道程序”我猜是指“multiprogramming”，就是多个“任务（程序）”可以在内存里面并存，但是只有执行完前一个“任务”系统才能调度执行下一个，这样是没有并发的。所谓多道可能是相对原来老系统只能在内存中放一个任务来说的，一个任务完成了还要人工或者用其他发放加入下一个任务。

只有 *** 作系统支持“分时”（timesharing）调度时，一个任务可以不必等待另一个任务完成，这是才能有并发。PCB（process control block），是系统用来管理进程的数据结构。

我认为没有必要纠缠这些老的术语学，理解理论本身才是重要的。当然老的那些系统模型都看不明白就不要说理解现代 *** 作系统这么复杂的东西了。

并发性和并行性通常用于与多线程程序相关的，最早并发性和并行性似乎指的是相同的概念，但其实并发和并行实际上有不同的含义。在这个并发与并行教程中，我将解释这些概念的含义。

为了清楚起见，在本文中，我讨论在单个应用程序（单个进程）中的并发性和并行性。不在多个应用程序、进程或计算机之间。

如果您喜欢视频，这里有本教程对应的视频版本: 并发与并行教程视频

并发是指在一个应用程序中同时存在多个任务在执行，同时刻或者说看起来是同一时刻（并发）。

如果计算机只有一个CPU，应用程序可能不会在同一时间完成多个任务，但在应用程序内部一次完成多个任务。要同时在多个任务上取得进展，CPU会在执行期间在不同的任务之间切换。如下图所示：

并行执行是指计算机具有多个 CPU 或 CPU 内核，并同时在多个任务上取得进展。但是，并行执行并不是指与并行性相同的现象 。稍后我将回到并行性。并行执行如下图所示：

可以进行并行并发执行，其中线程分布在多个 CPU 中。因此，在同一个 CPU 上执行的线程是并发执行的，而在不同 CPU 上执行的线程是并行执行的。下图说明了并行并发执行。

并行性意味着一个应用程序将其任务拆分成更小的子任务，这些子任务可以并行处理，例如在多个CPU上同时处理。因此，并行性并不是指与并行执行相同的执行模型，即使它们表面上看起来很相似。

为了实现真正的并行性，您的应用程序必须运行多个线程，每个线程必须在单独的 CPU/CPU 内核/显卡 GPU 内核或类似内核上运行。

下图显示了一个更大的任务，它被分为4个子任务。这4个子任务由4个不同的线程执行，它们运行在2个不同的CPU上。这意味着，这些子任务的部分是并行执行的（在同一CPU上执行的），而部分是并行执行的（在不同CPU上执行的）。

如果这4个子任务由4个线程在各自的CPU上执行（总共4个CPU），那么任务的执行将是完全并行的。然而，要将一个任务分解成与可用CPU数量一样多的子任务并不总是那么容易。通常，将一个任务分解为多个子任务更容易，这些子任务与手头的任务自然匹配，然后让线程调度器负责在可用CPU之间分配线程。

综上所述，并发性指的是多个任务在单个CPU上看似同时取得进展。

另一方面，并行性与应用程序如何并行执行单个任务有关，通常是通过将任务拆分为可以并行完成的子任务。

这两种执行方式可以在同一个应用程序中组合。我将在下面介绍其中一些组合。

应用程序可以是并发的，但不能是并行的。这意味着它似乎同时（同时）在多个任务上取得进展，但应用程序会在每个任务上取得进展之间切换，直到任务完成。在并行线程/CPU中没有真正的任务并行执行。

应用程序也可以是并行的，但不能是并发的。这意味着应用程序一次只能处理一个任务，而这个任务被分解成可以并行处理的子任务。但是，每个任务（+子任务）都是在下一个任务被拆分并并行执行之前完成的。

此外，应用程序既不能是并发的，也不能是并行的。这意味着它一次只能处理一个任务，而且任务永远不会分解为并行执行的子任务。小型命令行应用程序可能就是这种情况，因为它只有一个作业，太小了，无法并行化。

最后，应用程序还可以通过两种方式同时并发和并行：

第一种是简单的并行执行。如果应用程序启动多个线程，然后在多个CPU上执行，就会发生这种情况。

第二种方式是应用程序同时处理多个任务，并将每个任务分解为子任务，同时以并行的方式执行。但是在这种情况下，并发和并行的一些性能优势可能会丢失，因为计算机中的 CPU 基于在频繁于并发或并行处理。所以并发且并行，可能只会带来微小的性能提升甚至可能是性能损失。因此，除非有特殊目的并且已经提前进行了充分分析和测量，否则不建议采用并发并行模型。

（本篇完）

问题一：为什么要在 *** 作系统中引入线程 您好：

在多道程序环境下，程序的执行属于并发执行，此时它们将失去其封闭性。并具有间断性及不可再现性的特征。这就决定了通常的程序是不能并发执行的而程序的顺序执行使系统资源利用率低，为此引入线程

问题二：为什么要在os中引入线程 线程可以增加并发的程度啊。其实多进程也是可以并发，但是为什么要是线程呢？因为线程是属于进程的，是个轻量级的对象。所以再切换线程时只需要做少量的工作，而切换进程消耗很大。这是从 *** 作系统角度讲。 从用户程序角度讲，有些程序在逻辑上需要线程，比如扫雷，它需要一个线程等待用户的输入，另一个线程的来更新时间。还有一个例子就是聊天程序，一个线程是响应用户输入，一个线程是响应对方输入。如果没有多线程，那么只能你说一句我说一句，你不说我这里就不能动，我还不能连续说。所以用户程序有这种需要， *** 作系统就要提供响应的机制

问题三：客户端为什么要引入多线程 不用多线程的话

就会卡死

线程执行堵塞式的 *** 作

就是这个 *** 作未开始或未结束你都不能做任何事情

问题四：为什么在 *** 作系统中要引入线程 在多道程序环境下，程序的执行属于并发执行，此时它们将失去其封闭性。并具有间断性及不可再现性的特征。这就决定了通常的程序是不能并发执行的而程序的顺序执行使系统资源利用率低，为此引入线程

问题五：在多线程中,为什么要引入同步机制 不加入线程的同步，可能导致冲突异常，不应该访问的，被访问，或者数据被无故修改

问题六：java在多线程中为什么要引入同步机制 不同步会造成数据访问混乱达不到目的效果：比如

某一趟火车卖的坐票是确定的吧？ 如果没有同步的话 因为每一个卖票的窗口就相当与一个线程，就会出现同一时间多出窗口卖出同一张票。。。。。。。

如果有了同步就好比多了一道验证：一旦有线程（窗口）在执行卖票这段程序时其他线程（窗口）就先得这个线程（窗口）执行完才能执行。。。

问题七：线程与实际运行程序的区别，为什么要引入线程 在多道程序环境下，程序的执行属于并发执行，此时它们将失去其封闭性。并具有间断性及不可再现性的特征。这就决定了通常的程序是不能并发执行的而程序的顺序执行使系统资源利用率低，为此引入线程

问题八：在 *** 作系统中引入线程概念的主要目的是处理进程与进程之间的竞争？？？？ 线程是轻量进程，也就是说线程是属于进程的一部分，一个进程里面可以用多个线程，主要目的就是萎了解决进程资源的竞争了。

线程只是进程中的模块，或者更细的部件，不过可以帮助解决进程之间的资源竞争。

问题九：在JAVA中线程到底起到什么作用 这是javaeye上非常经典的关于线程的帖子，写的非常通俗易懂的，适合任何读计算机的同学.

线程同步

我们可以在计算机上运行各种计算机软件程序。每一个运行的程序可能包括多个独立运行的线程（Thread）。

线程（Thread）是一份独立运行的程序，有自己专用的运行栈。线程有可能和其他线程共享一些资源，比如，内存，文件，数据库等。

当多个线程同时读写同一份共享资源的时候，可能会引起冲突。这时候，我们需要引入线程“同步”机制，即各位线程之间要有个先来后到，不能一窝蜂挤上去抢作一团。

同步这个词是从英文synchronize（使同时发生）翻译过来的。我也不明白为什么要用这个很容易引起误解的词。既然大家都这么用，咱们也就只好这么将就。

线程同步的真实意思和字面意思恰好相反。线程同步的真实意思，其实是“排队”：几个线程之间要排队，一个一个对共享资源进行 *** 作，而不是同时进行 *** 作。

因此，关于线程同步，需要牢牢记住的第一点是：线程同步就是线程排队。同步就是排队。线程同步的目的就是避免线程“同步”执行。这可真是个无聊的绕口令。

关于线程同步，需要牢牢记住的第二点是 “共享”这两个字。只有共享资源的读写访问才需要同步。如果不是共享资源，那么就根本没有同步的必要。

关于线程同步，需要牢牢记住的第三点是，只有“变量”才需要同步访问。如果共享的资源是固定不变的，那么就相当于“常量”，线程同时读取常量也不需要同步。至少一个线程修改共享资源，这样的情况下，线程之间就需要同步。

关于线程同步，需要牢牢记住的第四点是：多个线程访问共享资源的代码有可能是同一份代码，也有可能是不同的代码；无论是否执行同一份代码，只要这些线程的代码访问同一份可变的共享资源，这些线程之间就需要同步。

为了加深理解，下面举几个例子。

有两个采购员，他们的工作内容是相同的，都是遵循如下的步骤：

（1）到市场上去，寻找并购买有潜力的样品。

（2）回到公司，写报告。

这两个人的工作内容虽然一样，他们都需要购买样品，他们可能买到同样种类的样品，但是他们绝对不会购买到同一件样品，他们之间没有任何共享资源。所以，他们可以各自进行自己的工作，互不干扰。

这两个采购员就相当于两个线程；两个采购员遵循相同的工作步骤，相当于这两个线程执行同一段代码。

下面给这两个采购员增加一个工作步骤。采购员需要根据公司的“布告栏”上面公布的信息，安排自己的工作计划。

这两个采购员有可能同时走到布告栏的前面，同时观看布告栏上的信息。这一点问题都没有。因为布告栏是只读的，这两个采购员谁都不会去修改布告栏上写的信息。

下面增加一个角色。一个办公室行政人员这个时候，也走到了布告栏前面，准备修改布告栏上的信息。

如果行政人员先到达布告栏，并且正在修改布告栏的内容。两个采购员这个时候，恰好也到了。这两个采购员就必须等待行政人员完成修改之后，才能观看修改后的信息。

如果行政人员到达的时候，两个采购员已经在观看布告栏了。那么行政人员需要等待两个采购员把当前信息记录下来之后，才能够写上新的信息。

上述这两种情况，行政人员和采购员对布告栏的访问就需要进行同步。因为其中一个线程（行政人员）修改了共享资源（布告栏）。而且我们可以看到，行政人员的工作流程和采购员的工作流程（执行代码）完全不同，但是由于他们访问了同一份可变共享资源（布告栏），所以他们之间需要同步。

同步锁

前面讲了为什么要线程同步，下面我们就来看如何才能线程同步。

线程同步的基本实现思路还是比较容易理解的。我们可以给共享资源加一把锁，这把锁只有一把......>>

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