CPU是如何在WINDOWS下處理多任務的
CPU是如何在WINDOWS下處理多任務的
中央處理器(CentralProcessingUnit)的縮寫,即CPU,CPU是電腦中的核心配件,只有火柴盒那么大,幾十張紙那么厚,但它卻是一臺計算機的運算核心和控制核心。下面是學習啦小編帶來的關于CPU是如何在WINDOWS下處理多任務的的內容，歡迎閱讀!
CPU是如何在WINDOWS下處理多任務？
windows任務處理可分為兩類:協(xié)同式多任務和搶先式多任務處理模式。
1)使用協(xié)同式多任務處理模式,CPU的分配直接由應用程序決定,所以系統(tǒng)性能好壞取決于應用程序設計好壞。而運行搶先式多任務處理模式,各進程占用CPU的時間由系統(tǒng)調度程序決定,當調度程序檢測出有比當前任務優(yōu)先級更高的程序事件后,暫停當前任務并將CPU時間分配給優(yōu)先級更高的進程。所有的Win16應用程序都在同一臺虛擬機上運行,各程序之間采用的是協(xié)同式多任務處理。每個Win32應用程序和MS-DOS應用程序都具有自己專用的虛擬機,其進程按搶先式多任務處理方式運行。
2)Windows中的多任務調度策略
Windows中調度的任務有兩種狀態(tài):運行狀態(tài)和等待狀態(tài)。正在運行的任務處于運行狀 態(tài),當該任務把CPU控制權交給其他任務后,就被置為等待狀態(tài)。為了便于任務調度和保存每個任務運行的參數(shù),Windows在裝載應用程序時,由LoadModule()函數(shù)創(chuàng)建一任務數(shù)據(jù)庫(簡稱TDB),該任務數(shù)據(jù)庫在內存中是以鏈表的形式存在,TDB鏈表中的結點記下了每個任務切換時的堆棧指針、中斷處理程序地址及此任務對應的模塊句柄和實例句柄等
Windows就是根據(jù)TDB鏈表中存放的各個任務的數(shù)據(jù)信息來完成任務調度的。 對Windows而言,CPU屬于臨界資源,在某一時刻只有一個任務獨占CPU。為了合理分配CPU,提高系統(tǒng)的性能,Windows根據(jù)任務是否存在等待事件來進行任務調度。如果當前任務沒有事件可供處理,那么就應該把控制權交給其他具有等待事件的任務。為了記錄每個任務的等待事件個數(shù),在TDB鏈表中,為每個任務建立一個事件計數(shù)器(TDB偏移6處的值),系統(tǒng)調度程序就是根據(jù)該計數(shù)器來進行任務調度。我們可以通過Windows中未公開的核心函數(shù)PostEvent()把指定任務的事件計數(shù)器值增1,人為地偽造一個事件,引起相應的任務被喚醒。 當有多個任務都具有等待事件時,Windows采用的最高優(yōu)先級(HPF)算法進行調度。為此Windows定義了任務的優(yōu)先權值:范圍從-32到+15,任務的優(yōu)先權值越小,它的優(yōu)先級就越高,其任務結點在TDB鏈表中的位置也越靠前。而在實際應用中,絕大多數(shù)Windows應用程序的優(yōu)先值都是0,若優(yōu)先權值相同,則按先來先服務的原則進行。任務的優(yōu)先權值只對具有等待事件的任務生效,如果一個任務沒有等待事件,即使優(yōu)先權再高,也不會被調度。 若當前任務所分配的時間片用完或當前任務再無等待事件,任務調度程序就要釋放當前任務的控制權,把控制權交給已選中的可調度任務。但在WindowsAPI中并沒直接公開這樣一個函數(shù),許多具有釋放控制權功能的函數(shù)都被隱藏在GetMessage()或PeekMessage()這樣的消息函數(shù)中,當應用程序在消息環(huán)中沒有消息可供接收時,它就會把控制權交給別的任務,以防止當前任務進入死循環(huán)。當前任務釋放控制權以后,如果沒一個任務被調度程序選中,調度程序就會使Windows進入系統(tǒng)空閑狀態(tài),相應的電源管理軟件就會使整個系統(tǒng)處于低能耗的睡眠狀態(tài),直至有任務被喚醒而重新開始正常運轉
3）多任務處理
多任務處理是指用戶可以在同一時間內運行多個應用程序,每個應用程序被稱作一個任務.Linux、windows就是支持多任務的操作系統(tǒng),比起單任務系統(tǒng)它的功能增強了許多。當多任務操作系統(tǒng)使用某種任務調度策略允許兩個或更多進程并發(fā)共享一個處理器時，事實上處理器在某一時刻只會給一件任務提供服務。因為任務調度機制保證不同任務之間的切換速度十分迅速，因此給人多個任務同時運行的錯覺。多任務系統(tǒng)中有3個功能單位：任務、進程和線程。
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1989 年，80486 橫空出世，它第一次使晶體管集成數(shù)達到了 120 萬個，并且在一個時鐘周期內能執(zhí)行 2 條指令。
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