
【计】 multiprogram
多道程序(Multiprogramming)是计算机操作系统领域的重要概念,指在单处理器系统中允许多个程序同时驻留内存并交替执行的资源管理技术。该术语对应的英文翻译为"multiprogramming",由前缀"multi-"(多)与"programming"(程序)构成,字面含义为"多程序协同"。
从技术实现角度,多道程序的核心原理在于:当某个程序因等待I/O操作而暂停时,系统立即将CPU资源分配给其他就绪程序,通过减少处理器的空闲时间提升整体计算效率。根据《计算机操作系统》经典教材的论述,这种技术突破了早期单道批处理系统的局限性,使系统吞吐量提升达200%-300%(Tanenbaum, 现代操作系统原理,Pearson Education)。
在系统架构层面,多道程序需依赖三大关键技术支撑:
与多任务处理(Multitasking)的主要区别在于:多道程序侧重宏观的资源分配策略,而多任务处理更强调用户视角的并发体验(IEEE Xplore文献库,计算机系统术语规范)。当前主流的操作系统如Linux、Windows均继承了这一设计思想,通过进程控制块(PCB)数据结构实现多道程序的精细化管理。
多道程序(Multiprogramming)是操作系统中的一种资源管理技术,其核心目标是提高计算机资源利用率,尤其是减少CPU空闲时间。以下是详细解释:
多道程序指在内存中同时驻留多个程序,操作系统通过调度算法让这些程序交替使用CPU。当一个程序因等待I/O操作(如读取磁盘)而暂停时,CPU立即切换到另一个就绪程序执行,避免资源闲置。
示例:
程序A执行时需等待磁盘读取,操作系统立即将CPU分配给程序B;当程序B等待用户输入时,CPU再切换至程序C。这种交替执行减少了CPU空闲时间。
优点 | 缺点 |
---|---|
提高CPU和I/O设备利用率 | 需要复杂的内存管理(如分区、保护) |
增加系统吞吐量 | 程序间可能因资源竞争导致死锁 |
支持更高效的批处理任务 | 缺乏用户交互性(早期实现中) |
多道程序是操作系统发展的里程碑,为后续分时系统、多线程和并行计算奠定了基础。它首次实现了计算机资源的“伪并行”,显著提升了大型机的效率。
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