
【计】 multiprogramming environment
多道程序设计环境(Multiprogramming Environment)是指一种操作系统技术,允许多个程序同时驻留在主存储器中,并由中央处理器(CPU)交替执行。其核心目标是通过并发执行提高系统资源利用率,减少CPU空闲时间。以下是其关键特征的中英对照及技术解析:
中文术语
多道程序设计环境
英文对应:Multiprogramming Environment
指操作系统通过调度算法(如轮转调度)在多个等待执行的程序间快速切换,实现宏观上的并行处理。
并发性(Concurrency)
多个程序共享CPU时间片,每个程序在未完成前可能被中断,待资源就绪后恢复执行。例如:当程序A等待I/O操作时,CPU立即切换至程序B运行,避免资源闲置。
资源动态分配(Dynamic Resource Allocation)
操作系统需管理内存分区(Memory Partitioning)和I/O设备分配,确保多程序共存时互不干扰。典型技术包括内存保护(Memory Protection)和虚拟内存(Virtual Memory)。
吞吐量提升(Throughput Enhancement)
通过重叠CPU计算与I/O操作,单位时间内完成更多任务。例如:数据库服务器可同时处理查询请求和日志写入。
资源利用率优化(Resource Utilization)
减少CPU空闲率(Idle Time),如当某程序等待磁盘读取时,CPU可执行另一程序的数值计算任务。
响应时间改善(Response Time Improvement)
用户交互型程序(如编辑器)可优先获得CPU资源,避免单道程序运行时长时间阻塞。
权威参考来源:
- Abraham Silberschatz, Operating System Concepts (10th ed.), Wiley, 2018.
- Andrew S. Tanenbaum, Modern Operating Systems (4th ed.), Pearson, 2014.
- IEEE Computer Society, IEEE Standard for Information Technology—Portable Operating System Interface (POSIX), IEEE Std 1003.1-2017.
多道程序设计环境是指允许多个程序同时驻留内存并交替执行的操作系统运行模式。以下从定义、核心目的、核心特点及优缺点进行分点说明:
多道程序设计环境通过将多个独立程序同时加载到内存中,在操作系统调度下共享CPU和硬件资源。当某程序因I/O操作暂停时,CPU立即切换执行其他程序,实现资源的高效利用。
优点:
缺点:
主要用于批处理系统和分时系统,是现代操作系统实现多任务并行的基础技术。
如需更详细的技术实现(如进程调度算法),可参考操作系统相关教材或权威文献。
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