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  • 并行关系
    万次阅读 多人点赞
    2019-04-07 15:08:26

    并行串行都是通讯中数据传输的方式,二者有着本质的不同。

    1.并行通讯:同一时刻,可以传输多个bit位的信号,有多少个信号位就需要多少根信号线。

    2.串行通讯:同一时刻,只能传输一个bit位的信号,只需要一根信号线。

    比如,当需要传输1字节信息时,并行通讯需要8根信号线,实现同时传输,假如耗时为1T,而串行是在一根信号线上传输,需要传8次,因此耗时为8T.因此可总结出二者的特性:

    1.并行通讯的效率高,但是对信号线路要求也很高,一般应用于快速设备之间采用并行通信,譬如CPU 与存储设备、存储器与存储器、主机与打印机等都采用并行通讯。

    2.串行通讯效率较低,但是对信号线路要求低,抗干扰能力强,同时成本也相对较低,一般用于与计算机与外部设备,或者长距离的数据传输。

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    串行和并行

    串行是排队一个一个处理任务,并行是同时处理多个任务。
    在这里插入图片描述

    并发和并行

    概念非常相似,难以区分。分别体现在两个方面。

    • 并发(Concurrency),体现在(1)单个处理器;(2)逻辑上同步运行。
    • 并行(Parallelism),体现在(1)多处理器,多核心;(2)物理上同步运行。

    并行的理解

    并行,是真正的同时运行–在同一个时刻多个任务同时执行。例如多核处理器上,有多个线程同时执行同一段代码。单核处理器无法在同一时刻执行多个任务,因此无法并行。

    并发的理解

    并发有两种描述,一种是形容多个任务的执行状态;另一种是对“并发性”的简称。

    多任务执行状态

    因为处理器处理特别快,看上去像同步执行。

    • 两个或者多个任务可以在某个重叠的时间段中启动、运行、完成。
    • 并行(多个线程同时执行)一定是并发,两者是包含关系。

    在这里插入图片描述

    3个线程由一个CPU交替执行(并发)。
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    3个线程同时由多个CPU执行(并行且并发)。

    “并发性”的简称

    程序的部分可以无序或者同时执行,且不影响最终的执行结果,表示程序具有并发性。

    “并发性”在不同核心数计算机上有着不同的表现。对于多核CPU,可以做到真实的同时运行,即并行;对于单核CPU,可以通过多个线程切换时间片交替运行,实现并发。

    是什么让并发和并行成为了可能

    1. CPU的升级。单核CPU一次只能处理一条指令,基于此增加核心数,多线程处理任务,提高效率。
    2. 操作系统的升级。单核CPU可以通过抢占式调度实现多个线程的切换;多线程如何分配核心是有操作系统来决定,开发人员只需要创建并运行多个线程。
    3. 编程语言的升级–支持多线程。
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