极客笔记操作系统 多任务处理
多任务处理术语用于现代计算机系统。它是多程序系统的逻辑扩展，使得可以同时执行多个程序。在操作系统中，多任务处理允许用户同时执行多个计算机任务。多个任务也被称为进程，它们共享类似的处理资源，如CPU。操作系统会跟踪每个任务的进展，并允许您在它们之间进行切换而不会丢失数据。
早期操作系统可以同时执行各种程序，尽管不完全支持多任务处理。因此，单个软件在完成某个活动时可能会占用计算机的全部CPU。例如，基本的操作系统功能（如文件复制）会阻止用户完成其他任务，如打开和关闭窗口。幸运的是，因为现代操作系统具有完整的多任务处理功能，许多程序可以同时运行而不会相互干扰。此外，许多操作系统进程可以同时运行。
多任务处理的类型
主要有两种类型的多任务处理，如下：
- 抢占式多任务处理
- 合作式多任务处理
抢占式多任务处理
抢占式多任务处理是计算机操作系统分配的一项特殊任务。它决定一个任务在分配给另一个任务使用操作系统之前的运行时间。因为操作系统控制整个过程，所以它被称为 ‘抢占式’ 。
抢占式多任务处理在桌面操作系统中使用。Unix是第一个使用这种多任务处理方法的操作系统。Windows NT和Windows 95是第一个使用抢占式多任务处理的Windows版本。Macintosh在OS X中采用了主动多任务处理。这个操作系统在有另一个程序准备接管CPU的时候通知程序。
合作式多任务处理
‘非抢占式多任务处理’ 是指合作式多任务处理。合作式多任务处理的主要目的是在运行当前任务的同时，让CPU让出给其他进程运行。这通过使用 taskYIELD() 函数来完成。当调用 taskYIELD() 函数时，上下文切换将执行。
Windows和MacOS使用合作式多任务处理。Windows程序会在对消息作出响应后执行一些简短的工作单元，然后将CPU交给操作系统，直到程序接收到另一条消息。只要所有程序都是为其他程序考虑并且没有错误，它就能正常工作。
多任务处理的优缺点
多任务处理的各种优点和缺点如下：
优点
多任务处理的各种优点如下：
管理多个用户
这种操作系统更适合同时支持多个用户，并且多个应用程序可以平稳运行而不会干扰系统性能。
虚拟内存
多任务处理操作系统中具有最好的虚拟内存系统。由于虚拟内存的存在，任何程序都不需要长时间等待完成任务；如果出现此问题，这些程序会移动到虚拟内存中。
较好的可靠性
多任务处理操作系统为多个用户提供更大的灵活性，他们因此更满意。用户可以同时执行单个或多个程序。
安全的内存
多任务操作系统具有明确定义的内存管理。由于操作系统不允许任何类型的不希望使用内存的程序获得权限。
可共享时间
所有任务被分配了一定的时间，以便它们不必等待CPU。
背景处理
多任务操作系统为后台进程提供了更好的运行环境。这些后台程序对大多数用户不可见，但它们有助于其他程序（如防火墙、杀毒软件等）的良好运行。
优化计算机资源
多任务操作系统可以管理各种计算机资源，如 I/O设备 , RAM , 硬盘 , CPU等等。
使用多个程序
用户可以同时运行许多程序，如互联网浏览器、游戏、MS Excel、PowerPoint和其他实用程序。
缺点
多任务的各种缺点如下：
处理器受限
由于处理器速度较慢，系统可能运行程序较慢，当处理多个程序时，它们的反应时间可能会增加。为解决这个问题，需要更多的处理能力。
内存受限
由于同时运行多个程序，计算机的性能可能会变慢，因为主内存在加载多个程序时过载。由于CPU无法为每个程序提供不同的时间，反应时间增加。这个问题的主要原因是它使用了低容量的RAM。因此，可以提高 RAM 容量来提供解决方案。
CPU过热
在多任务环境中，多个处理器同时忙于完成任何任务，因此CPU会产生更多的热量。