多线程和多任务的区别

多核系统包含一个CPU，CPU包含两个或两个以上内核。每个内核有独立的微处理器。 一个多核的处理器在一个实体封装内进行多处理任务。 多核系统共享计算资源。在多处理器系统中，计算资源通常有多份，例如，L2缓存、前端总线。

多核系统与多处理系统性能相近，但是成本更低，因为多核系统不需要支持多处理器的主板。

在计算中，多任务是指多个任务（进程）共享处理资源（例如，CPU）的一种方法。 在Windows XP等多任务操作系统上，可同时运行多个应用程序。 多任务指的是操作系统在计算任务之间快速切换到能力。对于用户来说，多任务就是不同的应用程序同时执行不同的操作。

CPU时钟的速度随时间逐渐加快，不仅应用程序运行速度加快，操作系统也能在应用程序之间更快地切换。 这保证了更好的整体性能。 在计算机上，许多操作可同时发生，单个应用程序可运行得更快。

单核

如果计算机只有一个CPU内核，一次只能运行一个任务，表示CPU正在执行某个任务的指令。 多任务机制在一个时间点上，安排某个任务运行，另一个任务等待。

图1：单核系统在一个CPU上实现多任务

多核

在多核系统上运行时，多任务操作系统可事实上同时运行多个任务。 多个计算引擎在不同的任务上独立工作。

例如，在双核系统上，文字处理、电子邮件、网页浏览和杀毒软件可分别占用一个单独的处理器核。 检查电子邮件和文字处理可同步进行，从而提高应用程序的性能。

图2：双核系统使得操作系统可以同时执行两个任务

操作系统将不同的应用程序（进行）分配在不同的CPU核上，可更有效地执行多个应用程序。 计算机可将每个内核管理的工作分配在不同的内核上，在一半数量的应用程序之间切换，从而实现更好的性能。 事实上，应用程序是并行运行的。

多线程是将多任务的理念延伸到应用程序内。可将应用程序内的操作进一步划分为多个独立的线程。 线程之间并行运行。 操作系统将处理时间分配在不同的应用程序上，也分配在应用程序的线程上。

在多线程的NI LabVIEW程序中，一个应用程序会被分为四个线程：用户界面线程、数据采集线程、网络通信线程、记录线程。 可根据需要优先安排这些线程，这样线程就可独立操作。 在多线程应用程序中，多个任务可与系统上运行的其他程序并行执行。

图3：双核系统的多线程

启用了多线程的应用程序具有下列优势：

• 更高效的CPU使用率
• 更好的系统稳定性
• 多处理器系统上更优越的性能

许多应用程序会同步调用资源（例如，仪器）。 完成这些调用通常需要花很多时间。 在单线程应用程序中，同步调用会阻碍或挂起应用程序中的其他任务，直到调用完成。 多线程可避免发生这种情况。

同步调用在一个线程运行时，程序的其他部分在其他线程运行。 应用程序的执行会持续进行，而不是被挂起直到同步调用结束。 通过这种方法，多线程应用程序最大限度地提高了CPU的效率，当应用程序的线程运行就绪时，CPU不会处于空闲状态。

LabVIEW自动将每个应用程序分解为多个执行线程。 线程管理的复杂任务内化在LabVIEW执行系统之中。

图4：LabVIEW使用多个执行线程

LabVIEW在支持多线程的操作系统上使用抢占式多线程机制。 LabVIEW也使用协同式多线程机制。 抢占式多线程的操作系统和处理器使用固定数量的线程。所以，在某些情况下，这些系统会转而使用协同式多线程。

执行系统在使用了线程的VI上进行抢占式多任务机制。 但是，可用线程的数量有限。 对于高度并行的应用程序，当可用的线程繁忙时，执行系统使用协同式多任务。 操作系统也处理应用程序和其他任务之间的抢占式多任务机制。

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