并發和并行是操作系統中的兩個重要概念,它們在定義和處理任務的方式上有一些區別。
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并發(concurrency)是指在一段時間內,有多個程序都處于啟動運行到運行完畢之間,但任一時刻點上只有一個程序在處理機上運行。它是一種邏輯上的同時性,不一定要在物理上同時發生。
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并行(parallelism)是指一組程序按獨立異步的速度執行,不等于時間上的重疊(宏觀上是同時,微觀上仍是順序執行)。并行是指同時發生的兩個并發事件,并行具有并發的含義,但并發不一定并行。在并行的情況下,數據可以通過并行線進行傳送,從而大大提高數據傳輸速度。
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總的來說,并發和并行都是在處理多個任務時的工作方式,但它們在時間維度上的表現不同:并發是在同一時間段內處理多個任務,而并行是在同一時刻內處理多個任務。
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再舉一個例子來說明并發和并行。
假設有一家醫院,需要同時處理多個病人的病情。在并發的情況下,醫院可以安排不同的醫生分別處理不同的病人,每個醫生都同時處理一個病人的病情。這種方式下,每個醫生都在忙碌地工作,但仍然需要等待其他醫生完成手頭的工作才能繼續為下一個病人服務。
而在并行的情況下,醫院可以安排多個醫生同時為不同的病人服務,每個醫生都獨立處理一個病人的病情。這種方式下,每個醫生都在同時處理不同病人的病情,互不干擾,大大提高了醫療效率。
同樣地,在實際的計算機系統中,由于硬件資源的限制,并行執行并不一定總是可行的。因此,并發執行是更為常見的工作方式。然而,在一些特定的應用場景中,如高性能計算或大規模數據處理中,并行執行也是非常重要的技術手段。