一 真题2009-23
23题. 单处理机系统中，可并行的是（）。
I. 进程与进程
II. 处理机与设备
III. 处理机与通道
IV. 设备与设备
A. I、II、III
B. I、II、IV
C. I、III、IV
B. II、III、IV
二 读题
判断选项中哪些在单处理机中能并行
三 哔哔详解
I. 进程与进程❌（不可并行)
单处理机只有一个CPU核心，同一时刻只能执行一个进程。故进程与进程不能并行，I 错误；
II. 处理机与设备 ✅（可并行）
CPU 执行计算的同时，I/O 设备（如磁盘、打印机）可以独立工作。
III. 处理机与通道 ✅（可并行）
通道（Channel） 是一种专用 I/O 处理器（早期大型机中常见），可独立执行 I/O 指令。
CPU 启动通道后，通道自主控制设备进行数据传输，CPU 继续执行主程序。
IV. 设备与设备 ✅（可并行）
多个 I/O 设备之间可以同时工作。
例如：磁盘在读数据的同时，打印机在打印，网卡在收包。
四 参考答案
参考答案 D
五 考点精析
5.1 并行 vs 并发的本质区别
5.1.1 定义
| 概念 | 定义 | 关键词 |
|---|---|---|
| 并发性（Concurrency） | 多个任务在同一时间间隔内交替执行，宏观上"同时"，微观上分时轮流 | 逻辑同时、交替执行、单/多处理器均可 |
| 并行性（Parallelism） | 多个任务在同一时刻真正同时执行，需要多个物理执行单元 | 物理同时、真正同步、需多处理器/多核 |
5.1.2 核心区别
| 维度 | 并发性（Concurrency） | 并行性（Parallelism） |
|---|---|---|
| 发生时间 | 同一时间段（如 1 秒内） | 同一时刻（如 t=0.5s 瞬间） |
| 执行方式 | 任务交替执行（时间片轮转） | 任务同时执行 |
| 硬件需求 | 单处理器即可实现 | 必须多处理器或多核 |
| 目的 | 提高资源利用率、实现多任务 | 提高计算速度、加速执行 |
| 典型场景 | 单核 CPU 上运行多个进程 | 多核 CPU 同时运行多个线程 |
| 是否真实同时 | ❌ 否（宏观假象） | ✅ 是（物理真实） |
5.1.3 典型示例分析
| 场景 | 类型 | 说明 |
|---|---|---|
| 单核 CPU 运行浏览器 + 音乐播放器 | 并发 | CPU 快速切换任务，用户感觉"同时" |
| 4 核 CPU 同时渲染视频 + 编译代码 + 下载文件 | 并行 + 并发 | 多任务分布在多个核心上真正并行；每个核心内部可能还有并发 |
| Web 服务器处理多个请求（单线程事件循环） | 并发 | 如 Node.js，用异步 I/O 实现高并发，但非并行 |
| OpenMP 并行 for 循环（8 线程） | 并行 | 若有 8 核，则 8 个迭代同时执行 |
5.1.4 考试常见误区
| 误区 | 正确认知 |
|---|---|
| "并发就是并行" | ❌ 并发是逻辑概念，并行是物理实现 |
| "单核不能并发" | ❌ 单核可并发（如多进程），但不能并行 |
| "多线程一定并行" | ❌ 在单核上，多线程只是并发 |
| "并行一定更快" | ⚠️ 有通信/同步开销，小任务可能更慢 |
5.2 通道（Channel）的作用
定义： 通道是一个独立于 CPU 的专管输入 / 输出控制的处理机。
目的： 让 CPU 从繁杂的 I/O 控制中解放出来。
工作流程： CPU 只需向通道发送一条 I/O 指令，通道接收到指令后，自行控制设备与内存的数据传输，传输完成后通过中断通知 CPU。在整个传输过程中，CPU 和通道是并行工作的。
六 考点跟踪
暂无
说明 ：本文内容基于公开资料整理，参考了包括但不限于《数据结构》（严蔚敏）、《计算机操作系统》（汤小丹）、《计算机网络》（谢希仁）、《计算机组成原理》（唐朔飞）等国内高校经典教材，以及其他国际权威著作。同时，借鉴了王道、天勤、启航等机构出版的计算机专业考研辅导系列丛书 中的知识体系框架与典型题型分析思路。文中所有观点、例题解析及文字表述均为作者结合自身理解进行的归纳与重述，未直接复制任何出版物原文。内容仅用于学习交流，若有引用不当或疏漏之处，敬请指正。