2 多程序 程序理論

程序：正在進行的乙個過程或者說乙個任務。而負責執行任務則是cpu。

程式僅僅只是一堆**而已，而程序指的是程式的執行過程。

舉例：

想象一位有一手好廚藝的計算機科學家egon正在為他的女兒元昊烘製生日蛋糕。
他有做生日蛋糕的食譜，
廚房裡有所需的原料:麵粉、雞蛋、韭菜，蒜泥等。
在這個比喻中：
做蛋糕的食譜就是程式(即用適當形式描述的演算法)
計算機科學家就是處理器(cpu)
而做蛋糕的各種原料就是輸入資料。
程序就是廚師閱讀食譜、取來各種原料以及烘製蛋糕等一系列動作的總和。
現在假設計算機科學家egon的兒子alex哭著跑了進來，說：hey, dad, my head got stung by a bee.
科學家egon想了想，處理兒子alex蟄傷的任務比給女兒元昊做蛋糕的任務更重要，於是
計算機科學家就記錄下他照著食譜做到哪兒了(儲存程序的當前狀態)，然後拿出一本急救手冊，按照其中的指示處理蟄傷。這裡，我們看到處理機從乙個程序(做蛋糕)切換到另乙個高優先順序的程序(實施醫療救治)，每個程序擁有各自的程式(食譜和急救手冊)。當蜜蜂蟄傷處理完之後，這位計算機科學家又回來做蛋糕，從他
離開時的那一步繼續做下去。

無論是並行還是併發，在使用者看來都是'同時'執行的，不管是程序還是執行緒，都只是乙個任務而已，真是幹活的是cpu，cpu來做這些任務，而乙個cpu同一時刻只能執行乙個任務

（1）併發：是偽並行，即看起來是同時執行。單個cpu+多道技術就可以實現併發

舉例（單核+多道，實現多個程序的併發執行）：

egon在乙個時間段內有很多任務要做：python備課的任務，寫書的任務，交女朋友的任務，王者榮耀上分的任務，

但egon同一時刻只能做乙個任務（cpu同一時間只能幹乙個活），如何才能玩出多個任務併發執行的效果？

egon備一會課，再去跟李傑的女朋友聊聊天，再去打一會王者榮耀....這就保證了每個任務都在進行中.

（2）並行：同時執行，只有具備多個cpu才能實現並行

單核下，可以利用多道技術，多個核，每個核也都可以利用多道技術（多道技術是針對單核而言的）

有四個核，六個任務，這樣同一時間有四個任務被執行，假設分別被分配給了cpu1，cpu2，cpu3，cpu4，

一旦任務1遇到i/o就被迫中斷執行，此時任務5就拿到cpu1的時間片去執行，這就是單核下的多道技術

而一旦任務1的i/o結束了，作業系統會重新呼叫它(需知程序的排程、分配給哪個cpu執行，由作業系統說了算)

可能被分 配給四個cpu中的任意乙個去執行

乙個程序由三種狀態組成：執行、就緒、阻塞

程序併發的實現在於，硬體中斷乙個正在執行的程序，把此時程序執行的所有狀態儲存下來，為此，作業系統維護一張**，即程序表（process table），

每個程序占用乙個程序表項（這些表項也稱為程序控制塊）
該錶存放了程序狀態的重要資訊：程式計數器、堆疊指標、記憶體分配狀況、所有開啟檔案的狀態、帳號和排程資訊，以及其他在程序由執行態轉為就緒態或阻塞態時，必須儲存的資訊，

從而保證該程序在再次啟動時，就像從未被中斷過一樣。
 
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