MTM Was ist Multitasking im Betriebssystem – Definition, Typen, Prozesse, Hierarchie in Deutschland und DACH

28.08.24

Was ist Multitasking in einem Betriebssystem in Deutschland?

Um besser zu verstehen, was Multitasking im Betriebssystem ist, ist es wichtig zu wissen, dass jede Aufgabe im Betriebssystem ihre eigene Priorität hat und ihre Position vom Speicher und der Prozessorzeit abhängt. Das System ermittelt selbstständig Aufgaben und weist ihnen Ressourcen zu. Aufgaben können aktiviert, gelöscht oder deaktiviert werden und das System konfiguriert die Interrupt-Behandlung. Multitasking ist eine spezielle Funktion des Betriebssystems zur internen Steuerung aller Vorgänge. Erfahren Sie mehr über Multitasking, seine Arten, Prozesse und Hierarchie.

Definition von Multitasking in Deutschland und DACH

Multitasking im Computer ist eine spezifische Eigenschaft eines Systems oder einer Laufzeitumgebung, die die Möglichkeit bietet, mehrere Aufgaben auszuführen Operationen gleichzeitig. Echtes Multitasking ist nur in verteilten Computersystemen möglich. Diese Funktion des Systems ermöglicht die Ausführung vieler Funktionen. Das System kann Fehler oder Ausfälle bestimmter Prozesse erkennen und diese zeitnah stoppen. Das Betriebssystem beseitigt Konflikte, die beim Zugriff auf andere Geräte und Ressourcen entstehen, um Deadlocks zu verhindern. Es schützt auch den Adressraum, sodass andere Aufgaben ihn nicht beeinträchtigen.

Arten von Multitasking in Deutschland und DACH

Um genauer zu untersuchen, was Computer-Multitasking ist, schauen wir uns seine Arten genauer an. Multitasking kann prozessbasiert sein; das heißt, es basiert auf Prozessen (gleichzeitig ablaufenden Programmen). Das Programm ist hier der kleinste Code, der vom Systemplaner gesteuert wird. Beispielsweise können Sie gleichzeitig ein Antiviren-Programm ausführen, Musik hören oder mit einem Textverarbeitungsprogramm arbeiten. Der zweite Typ ist Threaded Multitasking, das heißt, er basiert auf Threads. Der kleinste Codeteil hier wird der Fluss sein. Dies ist ein Programm, das zwei oder mehr Aufgaben gleichzeitig ausführt.

Auch Multitasking bedeutet im Computer einen anderen Typ, der Pseudoparallel genannt wird. Um dies besser zu verstehen, werden wir es in Unterkategorien unterteilen.

  • Nicht repressiv. Hier lädt das Betriebssystem zwei oder mehr Programme in den Speicher, aber nur eines davon erhält CPU-Zeit. Damit ein Hintergrundprogramm ausgeführt werden kann, muss es aktiviert sein.
  • Gemeinsam oder kooperativ. Bei einer solchen Art von Multitasking wird die nächste Aufgabe erst dann abgeschlossen, wenn die aktuelle Aufgabe bereit ist, ihre CPU-Zeit an andere abzugeben. Die kooperative Unterkategorie ist „sekundäres“ Multitasking. Ein einfacher Schalter versetzt das Programm in den aktiven Zustand und gibt die gesamte CPU-Zeit frei. Andere Programme (Hintergrund) werden vollständig gestoppt.
  • Präventiv oder Priorität. Wenn der E/A-Vorgang abgeschlossen ist, wird das Betriebssystem überträgt die Kontrolle von einem Programm auf ein anderes. Die Besonderheit dieser Unterkategorie besteht darin, dass der Prozessor von der ausführenden Anwendung zu einer anderen wechseln kann, ohne dass dies bei der ersten Anwendung der Fall ist, sondern buchstäblich zwischen allen Anweisungen in seinem Code.

Alle Unterkategorien des Computer-Multitasking haben ihre Vorteile. Erstens erhöht dies die Zuverlässigkeit des Systems erheblich. Zweitens stört keine einzige Anwendung den Betrieb des Betriebssystems. Drittens hat der Benutzer die Möglichkeit, Multi-Core- und Multi-Prozessor-Systeme zu nutzen.

Prozesse und Threads in Deutschland und DACH

Das Betriebssystem sorgt für den Betrieb. Dies ist notwendig, damit das Betriebssystem den Prozessor und andere Computerressourcen gemeinsam nutzen kann. Die meisten modernen Systeme unterteilen den Prozessor in zwei Arten von Arbeitseinheiten. Die größeren sind „Prozesse“, also Aufgaben, für deren Ausführung kleine Einheiten erforderlich sind (sie werden „Threads“ genannt).

Um Multitasking im Computer zu definieren, müssen Sie wissen, was der Betriebssystem-Thread und das Prozessverwaltungssubsystem tun. Dies ist eine Unterstützung für die Interaktion zwischen den oben genannten Arten von Arbeitseinheiten sowie deren Erstellung und Zerstörung. Zu den Funktionen des Subsystems gehört auch die Verteilung der Prozessorzeit zwischen dem System und gleichzeitig vorhandenen Threads.

Der Unterschied zwischen Prozessen und Threads ist einfach. Das Betriebssystem betrachtet Prozesse als eine Anforderung, verschiedene Ressourcen (außer Prozessorzeit) zu verbrauchen. Es ist die wichtigste Ressource, wird aber vom System auf andere Einheiten verteilt. Und solche Einheiten sind Ströme. Sie haben diesen Namen erhalten, weil es sich um Sequenzen zur Befehlsausführung handelt.

Eine wichtige Funktion des Systems besteht darin, jeden Prozess voneinander zu isolieren, damit er keinen Schaden anrichtet die Daten und Codes des jeweils anderen. Das Betriebssystem funktioniert folgendermaßen: Es weist jedem Prozess seinen eigenen Adressraum zu, sodass keiner auf die Befehle und Informationen des anderen zugreifen kann. Ein solcher virtueller Raum ist eine Reihe von Adressen, die vom Softwaremodell des Prozesses gesteuert werden.

Wenn wir über den schnellsten Computer für Multitasking sprechen, bedeutet das, dass sein System über Threads verfügt, um Berechnungen zu parallelisieren. Und solche Probleme werden auf verschiedene Weise gelöst. Der Programmierer kann Parallelität organisieren; Zu diesem Zweck weisen sie ein bestimmtes Unterprogramm als Dispatcher zu (dieser verwaltet verschiedene Berechnungszweige). Die zweite Möglichkeit besteht darin, für jede parallele Aufgabe ein Programm mit mehreren Prozessen zu entwickeln.

Die zweite Methode ist weniger effizient, daher ist ein effektiverer Mechanismus erforderlich, damit sie die engen Verbindungen berücksichtigen kann, die zwischen verschiedenen Computerzweigen, aber in derselben Anwendung entstehen. Moderne Betriebssysteme verfügen über einen solchen Mechanismus; Dies ist eine Multithread-Verarbeitung und wird als Multithreading bezeichnet.

Um besser zu verstehen, was Multithreading ist, beschreiben wir, wie es funktioniert. Hier wird eine neue Arbeitseinheit eingeführt, nämlich der Ausführungsablauf, die Bedeutung der Prozesse hat sich jedoch leicht geändert. Und Threads entsprechen hier dem sequentiellen Übergang eines Prozesses von einem Befehl zum anderen. Den Systemen geht es immer noch darum, die CPU-Zeit zwischen den Threads zu verteilen. Ein Prozess erhält eine Reihe von Ressourcen und Adressraum, die alle von allen Threads gemeinsam genutzt werden und gut voreinander geschützt sind. Threads im selben Prozess teilen sich Timer, Dateien, einen bestimmten RAM-Bereich und Geräte. Vereinfacht ausgedrückt teilen sich alle Threads gemeinsame globale Variablen.

Hierarchie- und Prozessplanung in Deutschland und Schweiz

Das Betriebssystem verwaltet Prozesse mithilfe von zwei Arten von Informationsstrukturen. Das erste ist das Prozesshandle, das zweite ist der Prozesskontext. Der Deskriptor enthält bestimmte Informationen über den Prozess, den der Kern während seines Lebenszyklus benötigt. Dabei spielt es keine Rolle, ob es aktiv oder passiv ist. Bei Multitasking-Computern führt das System die Planung durch und synchronisiert Prozesse.

Die Ausführung von Prozessen und Threads kann fortgesetzt oder unterbrochen werden. Es ist der Übergang von der Ausführung eines Threads zu einem anderen, der mithilfe von Scheduling und Dispatching durchgeführt wird. Der Planungsprozess besteht aus der Lösung von 2 Problemen. Die erste Aufgabe besteht darin, den Zeitpunkt für die Änderung des aktuell aktiven Threads zu bestimmen. Die zweite Aufgabe wählt aus der Warteschlange der bereiten Threads aus, welcher Thread ausgeführt werden soll.

PC-Multitasking in Deutschland und Österreich

Wir haben bereits untersucht, was Multitasking in einem Computer ist, aber es ist wichtig hinzuzufügen, dass dies eine logische Fortsetzung von Multiprogramming ist. Diese spezielle Systemfunktion benötigt nur eine kurze Zeitspanne und alle Wechsel zwischen Aufgaben erfolgen so schnell, dass jeder Benutzer an jeder einzelnen Aufgabe arbeiten möchte Aufgabe gleichzeitig ausführen. Schauen wir uns genauer an, woraus Multitasking besteht.

Multiprogrammierung in Deutschland und Schweiz

Multiprogramming organisiert Aufgaben, um die Belastung des Zentralprozessors zu erhöhen. Die Idee besteht darin, mehrere Aufgaben im Hauptspeicher zu speichern. Der Vorteil besteht darin, dass der Speicher effizient genutzt wird und der Durchsatz der Zentraleinheit hoch ist. Hierbei ist auch zu beachten, dass das System mehrere interaktive Benutzerterminals unterstützen kann. Unter den Mängeln möchten wir die Tatsache hervorheben, dass Benutzer während der Ausführung nicht mit Aufgaben interagieren können und Programmierer laufende Programme nicht ändern können.

Speicheraustausch

Es handelt sich um eine spezielle Methode des Betriebssystems, die mehr Speicherplatz bereitstellt, als durch die Speicherung von Teilen des Hauptspeichers im zweiten Speicher verfügbar ist. Es ist wichtig zu verstehen, dass das Ersetzen und Multitasking von Speicher unterschiedliche Methoden sind, sie werden jedoch häufig paarweise verwendet. Durch Speicheraustausch kann das PC-System eine Reihe von Aufgaben gleichzeitig laden. Der beste Computer für Multitasking verfügt über das System, das möglicherweise einen anderen Prozess startet, wenn der fließende Vorgang den Punkt erreicht, an dem er erwartet, dass ein bestimmter Teil des Speichers ihn vom zweiten Speicher neu lädt.

Kooperatives Multitasking in Deutschland und DACH

Wenn der Computer für Multitasking ausgelegt ist, geben Programme mit gutem Verhalten ihre Kontrolle an den Scheduler ab. Dies ist notwendig, damit ein anderes Programm normal funktionieren kann. Aber es gibt Zeiten, in denen Threads oder ein Programm die Kontrolle abgeben; sie bleiben logisch blockiert oder schlafen einfach. Und der System-Scheduler kann nicht beeinflussen, wie lange ein Thread oder Programm ausgeführt wird. Beim kooperativen Multitasking wird davon ausgegangen, dass ein gefährliches Programm nicht das gesamte System stoppen kann. Der Prozessplaner in einem System, das kooperatives Multitasking implementiert, ist ein kooperativer Planer. Das Planungsschema muss ordnungsgemäß funktionieren, damit alle Threads und Programme zusammenarbeiten können.

Echtzeit in Deutschland und Österreich

Multitasking-Definition eines Computers bedeutet, dass die Entwicklung von Computersystemen in Echtzeit erfolgt, wobei es äußere Aktionen gibt, die nicht miteinander in Zusammenhang stehen. Alles funktioniert in einer Hierarchie, sodass Schlüsselaktivitäten den größten Teil der CPU-Zeit in Anspruch nehmen.

Präventives Multitasking

Nachdem wir untersucht haben, wie Multitasking auf einem Computer funktioniert, sprechen wir über präventives Multitasking. Hier verhindert das Betriebssystem, dass das Programm eine andere Aufgabe ausführt, die ebenfalls auf die CPU wartet, bis sie an der Reihe ist. Threads und Programme entscheiden nicht, wann sie den Prozessor nutzen können. In diesem Fall ist die Programm- und Threadplanung für die CPU unvorhersehbar. Der Betriebssystem-Scheduler entscheidet, welcher Thread oder welches Programm als nächstes kommt. Wenn der Scheduler das Programm löscht, kann er beim nächsten Mal nicht bestimmen, wann es oder der Thread die CPU erreicht. Wenn ein Schadprogramm erkannt wird, schadet es daher nur sich selbst, ohne andere Threads oder Programme zu beeinträchtigen.

Programmierung in Deutschland und DACH

Beim Multitasking, also Computer, werden verschiedene parallele Rechenwege genutzt, um mögliche Probleme zu vermeiden. Völlig unabhängige Prozesse stellen für die Programmierung im Multitasking-Bereich kein besonderes Problem dar. Moderne Systeme verfügen bereits über Mechanismen zur Bestimmung von Prozessprioritäten, aber symmetrisches Multiprocessing hat neue Möglichkeiten mit neuen Herausforderungen geschaffen.

Speicherschutz in Deutschland und DACH

Multitasking wird durch eine sichere und effiziente Aufteilung des Zugriffs auf Systemressourcen bestimmt. Aus diesem Grund muss der Zugriff auf den Computerspeicher stets streng kontrolliert werden, um sicherzustellen, dass keine Prozesse versehentlich gelesen oder geschrieben werden. All dies dient der insgesamt stabilen Funktionalität des Systems, der Sicherheit und der Datenkontinuität. Der beste Multitasking-Computer verfügt über eine Speicherverwaltungseinheit, die die Anfrage ablehnt und dem Kernel mitteilt, dass ein konkreter Prozess versucht, in den Hauptspeicher einzudringen.

Multithreading vs. Multitasking

Multithreading ist ziemlich schnell, obwohl Multitasking langsamer ist. Multithreading und Multitasking haben das gleiche Ziel: die Systemleistung und CPU-Auslastung zu verbessern. Um den Unterschied zu verstehen, ist es wichtig zu wissen, dass Benutzer beim Multitasking mehrere Aufgaben mithilfe der CPU ausführen können. Wenn wir über die Multithreading-Definition sprechen, werden aus jedem Prozess bestimmte Threads erstellt. Im Multitasking-Modus wechselt der Prozessor zwischen Aufgaben. Beim Multithreading wird zwischen Threads gewechselt, um die Prozessorleistung zu erhöhen. Multitasking ist Multiprocessing, Multithreading jedoch nicht. Multitasking wird dadurch definiert, dass Prozesse unterschiedliche Speicherbereiche nutzen. Es ist erwähnenswert, dass beim Multithreading alle Prozesse denselben Speicher verwenden.

Prozessmanager in Deutschland und Schweiz

Windows verfügt über einen integrierten Task-Manager, der Benutzeranfragen zur Prozesskorrektur gut bewältigt. Das Problem besteht jedoch darin, dass es keine Informationen über aktuell aktive Programme liefert und deren Gefährlichkeit nicht einschätzen kann. Es gibt weitere multifunktionale Anwendungen, die Ihnen bei der komplexeren Bearbeitung von Anfragen helfen.

  • AnVir Task Manager 6.5.0. Zusätzlich zum Prozessmanager ist dieses Programm bietet die Möglichkeit, verdächtige Dateien schnell an einen Antivirenscan zu senden. Dieses Dienstprogramm hilft dabei, die Leistung des Zentralprozessors zu überwachen und das Betriebssystem zu optimieren. Sie können bestimmte Komponenten des Systems ausblenden oder Anpassungen an seinen Grundparametern vornehmen. Um den schnellsten Computer für Multitasking zu haben, hilft Ihnen dieses Programm dabei, alle Prozesse anzuzeigen und deren Zuverlässigkeit zu bestimmen oder potenzielle Bedrohungen zu identifizieren. Deaktivieren Sie alle aktiven Programme oder pausieren Sie sie, indem Sie zum Abschnitt „Prozesse“ gehen. Sie können ein bestimmtes Dienstprogramm einfrieren oder in die Quarantäne schicken.
  • Auslogics Task Manager Portable 2.2.0.0 4. Das Programm gibt Informationen zu den Dateien und Sie können mehr darüber erfahren. Dazu geht es auf eine spezielle Website. Klicken Sie auf die Schaltfläche „FileInspect durchsuchen“ und die Seite wird in Ihrem Standardbrowser geöffnet. Gehen Sie zur Website. Das Programm hilft Ihnen dabei, sicherzustellen, dass keine Schadprogramme vorhanden sind, oder diese zu entfernen. Sie können Ihren Computer auch beschleunigen, indem Sie unnötige Programme und Dienste deaktivieren, die Sie beim Start nicht benötigen.
  • Process Hacker 2.27. Wenn Sie Multitasking auf dem Computer ausführen, werden Sie Folgendes tun Ich mag die Funktionen dieses Programms, weil es Ihnen viele Möglichkeiten zur Verwaltung des Systems bietet. Es benachrichtigt Sie, wenn beim Schließen einer bestimmten Datei die Möglichkeit eines Datenverlusts besteht. Mit einem solchen Dienstprogramm erhalten Sie mehr Funktionen zum Deaktivieren nutzloser oder einfach eingefrorener Programme. Sie werden in der Lage sein, verborgene Prozesse zu identifizieren; sie werden rot markiert. Der Vorteil dieses Programms besteht darin, dass es Ihnen einen vollständigen Ausführungsverlauf für jeden Prozess, Informationen darüber, wie viele Ressourcen er verbraucht, Umgebungsvariablen, seine Handles usw. liefert. Die Schnittstelle ist sehr einfach; Sie benötigen keine besonderen Kenntnisse, um die Möglichkeiten und Funktionen zu verstehen.

Es gibt viele andere nützliche Programme, die Ihnen dabei helfen, Prozesse in Ihrem Betriebssystem besser zu verwalten. Sie werden merken, wie einfach es ist und welche Veränderungen sich im System ergeben. Es wird besser funktionieren, weil alle Prozesse rationalisiert werden. Sie können eingefrorene oder versteckte Prozesse stoppen, um die CPU nicht zu überlasten. Verwalten Sie Ihren PC einfacher und schneller, um das Beste aus ihm herauszuholen. Die Multitasking-Definition der Informatik wird Ihnen nicht kompliziert und unverständlich erscheinen, wenn Sie den Task-Manager studieren oder ein anderes Programm herunterladen, um die Funktionalität des Systems zu überwachen.