2020计算机等级考试题库!一级MS Office第二章“操作系统的概念 ”(二)
2)线程
随着硬件和软件技术的发展,为了更好地实现并发处理和共享资源,提高CPU的利用率,目前许多操作系统把进程再“细分”成线程(Threads)。这并不是一个新的概念,实际上它是进程概念的延伸。线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位。线程基本不拥有系统资源,只拥有在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源。一个线程可以创建和撤销另一个线程,同一个进程中的多个线程之间可以并发执行。
使用线程可以更好地实现并发处理和共享资源,提高CPU的利用率。CPU是以时间片轮询的方式为进程分配处理时间的。如果CPU有10个时间片,需要处理2个进程,则CPU利用率为20%。为了提高运行效率,现将每个进程又细分为若干个线程(如当前每个线程都要完成3件事情),则CPU会分别用20%的时间来同时处理3件事情,从而CPU的使用率达到了60%。举例说明,一家餐厅拥有一个厨师、两个服务员和两个顾客,每个顾客点了三道不同的菜肴,则厨师可视为CPU、服务员可理解为两个线程、餐厅即为一个程序。厨师同一时刻只能做一道菜,但他可以在两个顾客的菜肴间进行切换,使得两顾客都有菜吃而误认为他们的菜是同时做出来的。计算机的多线程也是如此,CPU会分配给每一个线程极少的运行时间,时间一到当前线程就交出所有权,所有线程被快速地切换执行,因为CPU的执行速度非常的快,所以在执行的过程中用户认为这些线程是“并发”执行的。
3)内核态和用户态
计算机世界中的各程序是不平等的,它们有特权态和普通态之分。特权态即内核态,拥有计算机中所有的软硬件资源;普通态即用户态,其访问资源的数量和权限均受到限制。
究竟什么程序运行在内核态,什么程序运行在用户态呢?关系到计算机根本运行的程序应该在内核态下执行(如CPU管理和内存管理),只与用户数据和应用相关的程序则放在用户态中执行(如文件系统和网络管理)。由于内核态享有最大权限,其安全性和可靠性尤为重要。一般能够运行在用户态的程序就让它在用户态中执仃。
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