Τι είναι το λειτουργικό σύστημα πολλαπλών σπείρων;

Ένα λειτουργικό σύστημα πολλαπλών σπειρωμάτων (OS) είναι ένα που επιτρέπει σε πολλαπλά νήματα εκτέλεσης να εκτελούνται ταυτόχρονα μέσα σε μια ενιαία διαδικασία και συχνά πολλαπλές διαδικασίες ταυτόχρονα. Αυτό διαφέρει από ένα λειτουργικό σύστημα, όπου μόνο ένα νήμα τρέχει κάθε φορά. Η βασική διαφορά έγκειται στην πτυχή * Concurrency *.

Εδώ είναι μια κατανομή:

* Διαδικασίες: Μια διαδικασία είναι ένα ανεξάρτητο, αυτόνομο περιβάλλον εκτέλεσης. Έχει το δικό του χώρο μνήμης, τους πόρους και το πλαίσιο ασφαλείας. Σκεφτείτε το σαν ξεχωριστή εφαρμογή που εκτελείται στον υπολογιστή σας.

* Θέματα: Ένα νήμα είναι μια ελαφριά μονάδα εκτέλεσης * μέσα * μια διαδικασία. Πολλαπλά νήματα μπορούν να μοιράζονται τον χώρο μνήμης της ίδιας διαδικασίας, καθιστώντας την επικοινωνία μεταξύ τους ταχύτερη και ευκολότερη από την επικοινωνία μεταξύ ξεχωριστών διαδικασιών. Σκεφτείτε τα νήματα ως διαφορετικά καθήκοντα που συμβαίνουν μέσα στην ίδια εφαρμογή.

Σε ένα λειτουργικό σύστημα πολλαπλών σπειρώσεων:

* ταυτόχρονη εκτέλεση: Πολλαπλά νήματα μπορεί να φαίνεται να τρέχουν ταυτόχρονα, ακόμη και σε έναν επεξεργαστή ενός πυρήνα. Το λειτουργικό σύστημα μετατρέπεται γρήγορα μεταξύ των νημάτων, δίνοντας σε κάθε μια μικρή φέτα χρόνου επεξεργασίας (εναλλαγή περιβάλλοντος). Αυτό δημιουργεί την ψευδαίσθηση του παραλληλισμού, ακόμη και χωρίς αληθινό παράλληλο υλικό.

* Βελτιωμένη ανταπόκριση: Εάν ένα μπλοκ νήματος (π.χ., που περιμένει την είσοδο του χρήστη), άλλα νήματα στην ίδια διαδικασία μπορούν να συνεχίσουν να τρέχουν, εμποδίζοντας την κατάψυξη ολόκληρης της εφαρμογής. Αυτό είναι ζωτικής σημασίας για διαδραστικές εφαρμογές.

* Κοινή χρήση πόρων: Τα νήματα μέσα στην ίδια διαδικασία μπορούν να μοιράζονται πόρους όπως η μνήμη και τα αρχεία αποτελεσματικά.

* Παραλληλισμός (σε συστήματα πολλαπλών πυρήνων): Σε συστήματα με πολλαπλούς πυρήνες επεξεργαστή, είναι δυνατός ο αληθινός παραλληλισμός. Διαφορετικά νήματα μπορούν να λειτουργούν ταυτόχρονα σε διαφορετικούς πυρήνες, αυξάνοντας σημαντικά την απόδοση.

Παραδείγματα: Σχεδόν όλα τα σύγχρονα λειτουργικά συστήματα, συμπεριλαμβανομένων των Windows, MacOS, Linux και Android, είναι πολλαπλά σπέρματα. Υποστηρίζουν τόσο την πολλαπλή γήπεδο εντός των διαδικασιών όσο και την ταυτόχρονη εκτέλεση πολλαπλών διαδικασιών.

Αντίθετα με το OS: Ένα λειτουργικό λειτουργικό σύστημα μπορεί να εκτελέσει μόνο ένα νήμα κάθε φορά. Εάν μια εργασία εμποδίζει, ολόκληρο το σύστημα περιμένει. Αυτά τα συστήματα είναι πολύ σπάνια σήμερα και βρίσκονται ως επί το πλείστον σε ενσωματωμένα συστήματα με πολύ περιορισμένους πόρους.