並行和併發哪個好?並行和併發的概念和區別

摘要:併發與並行是兩個既相似而又不相同的概念:併發性,又稱共行性,是指能處理多個同時性活動的能力;並行是指同時發生的兩個併發事件,具有併發的含義,而併發則不一定並行,也亦是說併發事件之間不一定要同一時刻發生。

  並行介紹

  並行在操作系統中是指,一組程序按獨立異步的速度執行,不等於時間上的重疊(同一個時刻發生)。

  併發介紹

  併發是指:在同一個時間段內,兩個或多個程序執行,有時間上的重疊(宏觀上是同時,微觀上仍是順序執行)。

  併發的實質是一個物理CPU(也可以多個物理CPU) 在若干道程序之間多路複用,併發性是對有限物理資源強制行使多用戶共享以提高效率。

  操作系統併發程序執行的特點:

  併發環境下,由於程序的封閉性被打破,出現了新的特點: ①程序與計算不再一一對應,一個程序副本可以有多個計算

  ②併發程序之間有相互制約關係,直接制約體現爲一個程序需要另一個程序的計算結果,間接制約體現爲多個程序競爭某一資源,如處理機、緩衝區等。

  ③併發程序在執行中是走走停停,斷續推進的

  併發和並行的作用

  通過併發和並行能夠使得應用程序可以充分利用多核以及GPU的計算能力,從而提高應用程序的性能,比如在以下幾個方面中:

  1.使用異步I/O操作可以提高應用程序的響應性。大多數的GUI應用程序都是用單個線程來控制所有UI界面的更新。UI線程不應該被佔用過長時間,不然UI界面就會失去對用戶的響應。

  2.跨多線程的並行工作可以更好的利用系統的資源。具有多CPU和GPU的現代計算機,通過並行可以指數級的提高CPU計算受限的應用程序的性能。

  3.同時執行多個I/O操作(如同時從多個網站上獲取信息)可以提高總體的吞吐量(throughput),等待I/O相應的操作可以用來發起新的操作,或者是處理操作返回的結果。

  並行和併發區別

  區別一:

  併發是指一個處理器同時處理多個任務。並行是指多個處理器或者是多核的處理器同時處理多個不同的任務。併發是邏輯上的同時發生(simultaneous),而並行是物理上的同時發生。

  來個比喻:併發是一個人同時吃三個饅頭,而並行是三個人同時吃三個饅頭。

  區別二:

  並行(parallel):指在同一時刻,有多條指令在多個處理器上同時執行。就好像兩個人各拿一把鐵杴在挖坑,一小時後,每人一個大坑。所以無論從微觀還是從宏觀來看,二者都是一起執行的。

  並行和併發哪個好?並行和併發的概念和區別

  併發(concurrency):指在同一時刻只能有一條指令執行,但多個進程指令被快速的輪換執行,使得在宏觀上具有多個進程同時執行的效果,但在微觀上並不是同時執行的,只是把時間分成若干段,使多個進程快速交替的執行。這就好像兩個人用同一把鐵杴,輪流挖坑,一小時後,兩個人各挖一個小一點的坑,要想挖兩個大一點得坑,一定會用兩個小時。

  並行和併發哪個好?並行和併發的概念和區別

  並行在多處理器系統中存在,而併發可以在單處理器和多處理器系統中都存在,併發能夠在單處理器系統中存在是因爲併發是並行的假象,並行要求程序能夠同時執行多個操作,而併發只是要求程序假裝同時執行多個操作(每個小時間片執行一個操作,多個操作快速切換執行)。

  區別三:

  當有多個線程在操作時,如果系統只有一個CPU,則它根本不可能真正同時進行一個以上的線程,它只能把CPU運行時間劃分成若干個時間段,再將時間段分配給各個線程執行,在一個時間段的線程代碼運行時,其它線程處於掛起狀態。這種方式我們稱之爲併發(Concurrent)。

  當系統有一個以上CPU時,則線程的操作有可能非併發。當一個CPU執行一個線程時,另一個CPU可以執行另一個線程,兩個線程互不搶佔CPU資源,可以同時進行,這種方式我們稱之爲並行(Parallel)。

  並行和併發哪個好?並行和併發的概念和區別

  總結

  總得來說並行與併發各有其特點,要說它們兩者哪個更好,則因情況而定。

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