คำตอบง่ายๆคือไม่ได้มีเธรดทั้งหมดที่ทำงานพร้อมกัน สำหรับคำอธิบายที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นอ่านต่อ
ตัวกำหนดตารางงานของระบบปฏิบัติการนั้นโดยทั่วไปจะคิดว่าจะกำหนดตารางเวลาแอปพลิเคชันและการทำเช่นนั้นจะช่วยให้คุณสามารถทำงานหนึ่งอย่างในขณะที่คอมพิวเตอร์กำลังทำงานอีก ในสมัยก่อนการทดสอบสารสีน้ำเงินของมัลติทาสก์กำลังฟอร์แมตฟล็อปปี้ดิสก์ขณะทำอย่างอื่น หากคุณต้องการทดสอบระบบปฏิบัติการจริง ๆ คุณต้องฟอร์แมตฟล็อปปี้ดิสก์ขณะดาวน์โหลดไฟล์ผ่านโมเด็มที่เชื่อมต่อกับพอร์ตอนุกรม เมื่อฮาร์ดแวร์มีพลังมากพอที่จะทำได้อย่างมีความหมายบางครั้งการเล่นวิดีโอก็มีความสำคัญในการทดสอบเช่นนี้เช่นกัน หากตัวกำหนดตารางงานของระบบปฏิบัติการสามารถจัดการกับการทำงานเหล่านั้นได้อย่างราบรื่นก็สามารถจัดการอะไรก็ได้
อย่างไรก็ตามกำหนดการงานไม่ได้จริงกำหนดเวลาการใช้งาน (กระบวนการ) มันตารางหัวข้อ แต่ละแอปพลิเคชันมีเธรดอย่างน้อยหนึ่งเธรด แต่อาจใช้เธรดจำนวนมากเพื่อแยกงานที่ทำออกเป็นส่วนที่เกี่ยวข้องหรือเป็นอิสระ ตัวอย่างเช่นเป็นเรื่องปกติที่แอปพลิเคชันจะมีเธรดหนึ่งที่จัดการกับส่วนติดต่อผู้ใช้และสร้างเธรดอื่นเมื่อผู้ใช้เริ่มการดำเนินการที่อาจเกิดขึ้นในระยะยาว (ซึ่งอาจเป็นสิ่งต่าง ๆ เช่นการพิมพ์การคำนวณสเปรดชีต การค้นหาสัญลักษณ์ ฯลฯ ฯลฯ ) สภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรมบางตัวแนะนำเธรดจำนวนหนึ่งที่มองไม่เห็นต่อโปรแกรมเมอร์ ตัวอย่างเช่นJavaและ. NETอาจทำการรวบรวมขยะในเธรดแยกต่างหากซึ่งอยู่นอกเหนือการควบคุมของโปรแกรมเมอร์ทันที บางโปรแกรมสร้างจำนวนเธรดตั้งแต่ต้นและรวมกลุ่มกันเนื่องจากการสร้างเธรดใหม่เป็นการดำเนินการที่ค่อนข้างแพง (ดังนั้นคุณไม่จำเป็นต้องสร้างเธรดทุกครั้งที่คุณต้องการ) สิ่งใดก็ตามที่ทำพรีวิวนั้นมักจะทำในเธรดที่แยกต่างหากดังนั้นส่วนที่เหลือของ UI ยังคงตอบสนองได้ในขณะที่กำลังสร้างพรีวิว และอื่น ๆ เมื่อนำมารวมกันทั้งหมดนี้หมายความว่าจำนวนเธรดในระบบในเวลาใด ๆ สามารถเป็นจำนวนครั้งของกระบวนการได้อย่างง่ายดาย
แต่ละหัวข้อสามารถอยู่ในหนึ่งในรัฐเป็นไปได้น้อย แต่ความแตกต่างที่สำคัญที่สุดคือระหว่างทำงาน , ทำงานได้และรอรัฐ; คำศัพท์อาจแตกต่างกันเล็กน้อย แต่นั่นเป็นความคิดทั่วไป ที่ใดเวลาหนึ่งเพียงคนเดียวด้ายต่อเสมือนจริง (เพราะ hyperthreading และเทคโนโลยีที่คล้ายกัน) แกนซีพียูสามารถทำงาน (นั่นคือการดำเนินการคำแนะนำรหัสเครื่อง) แต่จำนวนของหัวข้อใด ๆ สามารถทำงานได้ (หมายถึงว่ามันเป็นสิ่งที่ผู้สมัครจะได้รับ CPU ในครั้งถัดไปที่ตัวกำหนดตารางเวลาจำเป็นต้องตัดสินใจว่าเธรดใดควรได้รับอนุญาตให้เรียกใช้) ที่รอ (เรียกอีกอย่างว่าบล็อก) เธรดนั้นรอสิ่ง - กรณีที่พบบ่อยที่สุดคือว่ามันกำลังรอผู้ใช้ดิสก์หรือ I / O เครือข่าย (อินพุตของผู้ใช้โดยเฉพาะช้ามาก)
จำนวนเธรดที่คุณเห็นในตัวจัดการงานคือจำนวนเธรดทั้งหมดในสถานะเหล่านี้ ตัวอย่างเช่นระบบ Windows 7 ที่ฉันกำลังพิมพ์อยู่ในขณะนี้มีกระบวนการเริ่มต้นประมาณ 70 กระบวนการ แต่มีเกือบ 900 เธรด ด้วยกระบวนการพื้นหลังทั้งหมดเพื่อจัดการกับงานต่าง ๆ และวิธีที่พวกเขาอาจแบ่งย่อยเป็นเธรดจำนวนมากแต่ละอันนี่ไม่ใช่จำนวนที่น่าเกรงขาม
การเพิ่มความลึกของการใช้งานด้านเทคนิคเล็กน้อยที่แกนหลักของตัวกำหนดเวลางานระบบปฏิบัติการมัลติทาสกิ้งแบบ pre-emptively มักเป็นฮาร์ดแวร์ขัดจังหวะบางชนิด ซึ่งหมายความว่าเมล็ดสามารถหยุด CPU เมื่อมันไม่เคยมีใครทำงานที่เป็นประโยชน์ในการดำเนินการ (นี้เป็นเกือบแน่นอนหนึ่งในเหตุผลที่ถ้าไม่เหตุผลว่าทำไมการตรวจสอบลินุกซ์คำแนะนำในการบูตในIA-32HLT- ซีพียูที่ใช้งานร่วมกันได้และอาจตรวจสอบสถาปัตยกรรมอื่น ๆ ที่คล้ายกัน) ซึ่งปลอดภัยในความรู้ที่ว่าเวลาใด ๆ ที่จะเกิดขึ้นในอนาคตการขัดจังหวะจะเริ่มขึ้นและตัวกำหนดเวลางานจะถูกเรียกใช้ เนื่องจากอินเทอร์รัปต์เริ่มทำงานโดยไม่คำนึงถึงสิ่งที่ CPU กำลังทำงานอยู่ (นั่นคือแนวคิดเบื้องหลังการขัดจังหวะ) ตัวกำหนดตารางเวลาจะถูกเรียกใช้งานเป็นประจำและได้รับโอกาสในการพิจารณาว่าควรประมวลเธรดใดในช่วงเวลาต่อไปนี้ เนื่องจากสวิทช์บริบทมีราคาค่อนข้างแพงจึงมักเป็นไปได้ (อย่างน้อยผ่านซอร์สโค้ด) เพื่อปรับแต่งว่าตัวกำหนดตารางเวลาสลับระหว่างเธรดอย่างจริงจังอย่างไร การสลับเธรดบ่อยครั้งยิ่งทำให้ระบบตอบสนองมากขึ้น แต่การสลับโอเวอร์เฮดหมายความว่าเวลาโดยรวมในการทำภารกิจที่กำหนดให้เสร็จสิ้นนั้นจะนานขึ้น เร็วที่สุดระบบจะเป็นระบบเดียวที่สลับระหว่างเธรดเมื่อเธรดที่รันอยู่ไม่สามารถรันได้อีกต่อไป (หมายถึงมันถูกบล็อกรอบางสิ่งบางอย่างหรือทำงานเสร็จสิ้น) เพราะมันลดโอเวอร์เฮดในขณะที่ระบบตอบสนองส่วนใหญ่จะสลับระหว่างเธรด ทุกครั้งที่มีการเรียกใช้ตัวกำหนดตารางเวลาเนื่องจากจะลดเวลาเฉลี่ยในการรอก่อนที่เธรดเฉพาะจะได้รับเวลา CPU การตั้งค่าในอุดมคติมักจะอยู่ระหว่างสองสิ่งนี้และการแลกเปลี่ยนระหว่างตัวเลือกเหล่านั้นน่าจะเป็นเหตุผลสำคัญอย่างหนึ่งที่ทำให้ Linux มีตัวเลือกหลายตัวเลือกรวมถึงพารามิเตอร์การปรับแต่งบางอย่างผ่านการตั้งค่าเคอร์เนล
ในทางกลับกันระบบปฏิบัติการมัลติทาสกิ้งและสภาพแวดล้อมในทางกลับกัน ( Windows 3.xเป็นหนึ่งในตัวอย่าง) พึ่งพาแต่ละแอพพลิเคชั่นเพื่อควบคุมการจัดตารางเวลาเป็นประจำ โดยปกติแล้วจะมีฟังก์ชั่น API ที่ตั้งใจทำเป็นพิเศษและบ่อยครั้งที่ฟังก์ชั่น API จำนวนมากจะทำหน้าที่เป็นส่วนหนึ่งของโฟลว์การดำเนินการภายในเนื่องจากช่วยให้ผู้ใช้สัมผัสได้ราบรื่นขึ้น วิธีการออกแบบนั้นใช้งานได้ดีตราบใดที่แอปพลิเคชันทั้งหมดมีความประพฤติดีและควบคุมได้ดีในช่วงเวลาสั้น ๆ ระหว่างการดำเนินการในระยะยาว (หมายถึงระยะยาวมากกว่าเศษเสี้ยววินาที) แต่แอปพลิเคชันที่ไม่สามารถอุดตันได้ ทั้งระบบ นี่คือหนึ่งเหตุผลใหญ่ว่าทำไม Windows 3.x ทำได้ไม่ดีนักในการทดสอบมัลติทาสก์ที่ฉันได้กล่าวไว้ข้างต้นขณะที่OS / 2เดินไปพร้อมกันอย่างสนุกสนานในขณะที่ทำงานเดียวกันบนฮาร์ดแวร์เดียวกัน: แอปพลิเคชันสามารถบอกฟลอปปีดิสก์ไดรฟ์ให้เขียนเซกเตอร์และเวลาที่ใช้ทำก่อนที่จะโทรกลับจริง ๆ สามารถวัดได้ (สิบถึงหลายร้อยมิลลิวินาทีหรือ มากกว่า); ระบบมัลติทาสกิ้งแบบ preemptively จะมีตัวแบ่งตารางเวลาในการเรียกใช้ที่กำหนดเวลาไว้ถัดไปสังเกตว่าเธรดที่ปัจจุบัน "กำลังทำงาน" ถูกบล็อคโดยการเรียกการเขียนและสลับไปยังเธรดอื่นที่รันได้ (ในทางปฏิบัติมันเกี่ยวข้องกับอีกเล็กน้อย แต่เป็นความคิดทั่วไป)
ในสภาพแวดล้อมทั้งแบบมัลติทาสกิ้งและแบบร่วมมือแบบ preemptively ยังมีความเป็นไปได้ของเธรดที่ต่างกันซึ่งมีลำดับความสำคัญต่างกัน ตัวอย่างเช่นอาจเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องดำเนินการเธรดที่ได้รับข้อมูลผ่านลิงก์การสื่อสารที่ทันเวลามากกว่าเธรดที่อัพเดตการแสดงเวลาของระบบดังนั้นเธรดที่รับจะมีลำดับความสำคัญสูงและเธรดการแสดงเวลาที่อัปเดตมีลำดับความสำคัญต่ำ . ลำดับความสำคัญของเธรดมีบทบาทในการตัดสินใจของตัวจัดตารางเวลาของเธรดที่อนุญาตให้ดำเนินการ (ตัวอย่างเช่นง่ายมากเธรดที่มีลำดับความสำคัญสูงควรดำเนินการก่อนเธรดที่มีลำดับความสำคัญต่ำดังนั้นแม้ว่าเธรดที่มีลำดับความสำคัญต่ำจะยังคงทำงานอยู่หากเธรดที่มีลำดับความสำคัญสูงสามารถเรียกใช้งานได้จะต้องมีลำดับความสำคัญสูงกว่า)