يعد نظام التشغيل جزءًا مهمًا من البرنامج الذي يدير أجهزة الكمبيوتر وتطبيقات البرامج الأخرى.
يمكننا القول أنه يعمل كوسيط. وذلك لأن المستخدم لا يمكنه إعطاء أوامر مباشرة إلى وحدة المعالجة المركزية بلغة الآلة ولا يمكن لوحدة المعالجة المركزية التفاعل مع المستخدم مباشرة. لذلك يجب أن يكون هناك وسيط يتواصل ويترجم كل التفاعلات بين المستخدم ووحدة المعالجة المركزية.
بصرف النظر عن المهام الأساسية التي يقوم بها نظام التشغيل مثل التحكم في الأجهزة الطرفية ، وإظهار الإخراج على الشاشة ، وتتبع البيانات ، والملفات ، فإن نظام التشغيل يخدم أيضًا غرضًا أعلى يتمثل في تعدد البرامج وتعدد المهام.
تعدد البرمجة مقابل تعدد المهام في نظام التشغيل
يتمثل الاختلاف بين البرمجة المتعددة وتعدد المهام في أنه في البرمجة المتعددة تقوم وحدة المعالجة المركزية بتنفيذ أكثر من برنامج واحد في وقت واحد بينما تقوم وحدة المعالجة المركزية متعددة المهام بتنفيذ أكثر من مهمة في وقت واحد.
جدول المقارنة بين البرمجة المتعددة وتعدد المهام في نظام التشغيل
| معلمة المقارنة | البرمجة المتعددة | تعدد المهام |
|---|---|---|
| المعنى | في نظام البرمجة المتعددة ، يتم تحميل برنامج واحد أو أكثر في الذاكرة الرئيسية الجاهزة للتنفيذ في وقت واحد. | يشير تعدد المهام إلى تنفيذ برامج ومهام وخيوط متعددة تعمل في نفس الوقت |
| موضوعي | الهدف متعدد البرامج هو تحسين استخدام وحدة المعالجة المركزية. | الهدف من تعدد المهام هو تحسين توقيت الاستجابة. |
| زمن | تستغرق البرمجة المتعددة وقتًا أطول لتنفيذ أي برنامج لمعالجته | يستغرق تعدد المهام وقتًا أقل لتنفيذ أي مهمة أو عملية برنامج. |
ما هي البرمجة المتعددة؟
تركز البرمجة المتعددة على زيادة استخدام وحدة المعالجة المركزية. يتم تشغيل عمليات متعددة في نفس الوقت على معالج واحد.
تنتقل وحدة المعالجة المركزية إلى وظيفة أو برنامج آخر أثناء انتقال البرنامج إلى عملية الإدخال / الإخراج ، أي في البرمجة المتعددة ، يحتفظ نظام التشغيل بالعديد من الوظائف / البرامج في الذاكرة حتى تحدد وحدة المعالجة المركزية مهمة وتبدأ في تنفيذها.
عندما تحتاج هذه المهمة إلى انتظار أي عملية إدخال / إخراج ، تنتقل وحدة المعالجة المركزية إلى وظيفة أخرى وتبدأ في تنفيذها. لذلك ، هذا يبقي وحدة المعالجة المركزية مشغولة ومستخدمة بشكل كبير ولا تبقى في وضع الخمول.
يمكن إجراء البرمجة المتعددة باستخدام وحدة معالجة مركزية بطيئة. يتطلب ذاكرة أقل (RAM أو ROM) للعمل. الفكرة الكاملة للبرمجة المتعددة هي إبقاء وحدة المعالجة المركزية مشغولة لأطول فترة ممكنة.
- جدولة التنفيذ ليس بالأمر السهل
- مطلوب مزيد من الإدارة
ما هو تعدد المهام؟
يعني تعدد المهام العمل على أكثر من مهمة في وقت واحد يعني أنك تستخدم جهاز الكمبيوتر الخاص بك وتستمع إلى الأغاني. البحث أيضًا عن شيء ما على الإنترنت باستخدام متصفح وإنشاء ملف Word يكون مهمتك. يبدو أن جميع المهام تحدث في نفس الوقت. لا تحدث كل المهام في نفس الوقت ، بل يقوم المعالج بالتبديل بين مختلف بطريقة السرعة التي نعتقد أنها تحدث في نفس الوقت.
تعدد المهام يشبه إلى حد كبير البرمجة المتعددة ولكن في وحدة المعالجة المركزية هذه يتم تخصيصها لعملية توقيت ثابت ، مثل "كمية الوقت أو شريحة الوقت" بعد "تبديل السياق" لوحدة المعالجة المركزية إلى عملية أخرى. يقوم بتنفيذ أكثر من برنامج أو مهمة واحدة في نفس الوقت.
في تعدد المهام ، يمكن للمستخدمين التفاعل مع النظام على سبيل المثال يمكننا كتابة حرف أثناء استمرار مهمة الطباعة. لأداء المهام المتعددة ، يتطلب الكمبيوتر ذاكرة كبيرة (RAM أو ROM). هدفه الرئيسي هو تحسين توقيت الاستجابة من وحدة المعالجة المركزية.
تعدد المهام هو نظام معقد للغاية. يعتمد على مفهوم الشريحة الزمنية الذي يخصص فترة زمنية محددة لكل مهمة يتم تنفيذها. إنه فعال للغاية عندما يحتاج البرنامج إلى درجة عالية من التوازي. يوفر فاصلاً زمنيًا ثابتًا لكل برنامج ليتم تنفيذه.
مزايا تعدد المهام
- وقت استجابة أقصر
- التوازي المنطقي
- استخدام وحدة المعالجة المركزية
عيوب تعدد المهام
- لا يمكن تنفيذه على معالج سرعة بطيئة للغاية.
- يتطلب ذاكرة تخزين كبيرة للعمل.
الاختلافات الرئيسية بين البرمجة المتعددة وتعدد المهام في نظام التشغيل
استنتاج
تعد البرمجة المتعددة وتعدد المهام جانبين من جوانب نظام التشغيل الحديث. البرمجة المتعددة هي تسجيل العديد من العمليات في الذاكرة ثم تنفيذها واحدة تلو الأخرى على معالج واحد.
تعدد المهام يشبه إلى حد بعيد البرمجة المتعددة ولكن في وحدة المعالجة المركزية هذه يتم تخصيصها لعملية توقيت ثابت. يقوم بتنفيذ أكثر من برنامج أو مهمة في نفس الوقت باستخدام وحدات معالجة مركزية متعددة على نفس الكمبيوتر.
لذلك ، يمكننا القول أن تعدد المهام يمكن اعتباره متعدد البرامج ومع ذلك ، لا يمكن اعتبار البرمجة المتعددة بمثابة تعدد المهام.
