
【计】 multiprogrammed computation
【计】 multiprogram
calculate; compute; cast; count; figure up; calculation; computation
【计】 calc; calculating; computing; tallying
【经】 calculate; calculation; computation; computing element; reckon
reckoning
多道程序计算(Multiprogramming)是操作系统领域的重要概念,指在计算机内存中同时驻留多个程序,通过共享处理器资源实现高效运算的技术。其核心目标是通过减少处理器空闲时间,提升系统整体利用率。以下从专业角度解析该术语:
定义与基本原理
多道程序计算允许单个中央处理器(CPU)在多个程序间快速切换执行。当某一程序因等待输入/输出操作而暂停时,操作系统立即调度另一就绪程序运行。这种机制首次在1960年代IBM System/360系统中实现,标志着计算机从串行处理向并发处理的转型。
技术特征
性能提升指标
根据ACM期刊研究,多道程序系统可使CPU利用率从单道程序的30%提升至60%以上,系统吞吐量(Throughput)提升比例满足公式:
$$ T = frac{sum Pn}{t{total}} $$
其中$Pn$为各程序执行时间,$t{total}$为实际总耗时。
现代演进方向
该技术为分时系统(Time-Sharing System)和现代多任务处理奠定了基础。IEEE计算机协会将其列为操作系统发展史上的五大里程碑技术之一,当前云计算中的虚拟化技术也继承其核心思想。
多道程序计算是计算机操作系统中的一种资源管理技术,其核心思想是通过在内存中同时驻留多个程序,并利用CPU的空闲时间切换执行不同程序,从而提高系统整体效率。以下从多个角度详细解释:
多道程序计算是现代多任务操作系统的基础,但两者关键差异在于:
需要说明的是,多道程序计算并未实现真正的并行执行(依赖单核CPU),而是通过快速切换营造“伪并行”效果。现代操作系统在此基础上进一步发展出多线程、多进程等复杂机制。
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