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操作系统

什么是分时系统

一边听音乐,一边写文档,还在下载东西。看起来是同时进行的,其实干活的(CPU)只有一个。它飞快地一点一点轮着做,所以在我们眼里,好像全都在同时进行。

01

大家都想用

放音乐、写文档、下文件,三件事都需要干活的(CPU)。
可干活的只有一个,三件事不能同时用它。
该怎么办呢?

播放音乐要干活的
写文档要干活的
下载文件要干活的
→→→
干活的CPU
三个都想用那唯一的 CPU。可没法一下子全用上。

要做的事有三件,干活的却只有一个。

第 2 课里看过,运行中的程序就是进程。
现在进程有三个,干活的只有一个。这一个怎么让三个分着用,就是这一课要讲的。

02

一会儿一会儿地轮着来

办法是这样的:干活的先做一会儿音乐,再做一会儿文档,再做一会儿文件。
每样只做一点点就换到下一样,一圈又一圈地转。
点按钮看看。

正在做·
音乐0%
文档0%
文件0%
干活的一会儿一会儿轮着接三件。三条进度一点点一起涨。

干活的一点点轮着做 → 三件事都一点点往前走。

一次只做一件。可是换得太快了,三件事看起来都没停,一直在往前走。
其实干活的一刻不停,在这件事和那件事之间来回跑。

03

速度造成的错觉

秘诀是速度。换得慢,轮流的过程全看得见:“哦,原来是一件一件做的。”
可要是换得飞快,人眼就看不出停顿,所以感觉像同时进行。

正在做音乐
音乐
文档
文件
慢 · 看得见轮流
慢的时候,能清楚看见干活的一个个接。

调一调切换的速度,看到的样子就不一样了。

真正的电脑,1 秒钟里要把干活的换上几千次。人根本感觉不到这种快。
所以我们以为是“同时”,其实是极快的轮流。

04

你的设备也是这样

你正在看这段文字的设备也一样:画屏幕、出声音、检查连接。
看起来几十件事一起在跑,其实是一个干活的在飞快地轮流做。

音乐
播放中
浏览器
这篇
即时通
等待中
↓ 都轮着用一个干活的 ↓
CPU · 不停地轮着
在计算机结构里见过的那个 CPU,就这么被切细了轮着用。

此刻你的设备上,也是一个干活的在轮流干。

我们感到的“好几件事同时进行”的那种顺滑,是看不见的管家把干活的切得细细的、分给大家的结果。
这件事由操作系统在背后完成。

05

飞快地轮流,就这一点

这一课的要点只有一个:干活的哪怕只有一个,只要飞快地轮流,看起来就像同时做好几件事。这就是分时。
可是,要轮流,不就得先把手上的事停下,过后再接着做吗?

轮流 = 装同时
干活的就一个 · 飞快地一点点轮着 · 所以像同时。
停下再接
怎么换位置
谁先
怎么定顺序
更远处
更深的打理
下次摸一摸把手上的事停下、再接着做的“换位置”。

懂了轮流,就来看下一个问题。

多亏操作系统把干活的切细了用,我们才能用一台电脑做好几件事。
“一个装成好几个”,这个简单的诀窍让电脑有用得多。

一句话总结干活的(CPU)只有一个,但飞快地一点点轮着做,看起来就像同时做好几件事。这就是分时。我们感到的“同时”的顺滑,是操作系统把唯一的干活的切细了分给大家的结果。
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