多道程序语言设计英文解释翻译、多道程序语言设计的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 multiprogramming language design

分词翻译：

多道的英语翻译：

【计】 multitrack

程序语言的英语翻译：

【电】 procedural language; programming language

设计的英语翻译：

design; devise; contrive; project; engineer; frame; plan; programming; scheme
【化】 design
【医】 project
【经】 projection

专业解析

多道程序语言设计（Multiprogramming Language Design）是指专门为支持多道程序设计环境而开发的编程语言特性或语言本身。它强调语言层面的机制如何有效管理并发执行、资源共享和进程间通信，以满足多道程序系统的核心需求。

以下是详细解释：

核心概念：多道程序设计 (Multiprogramming)
- 定义：一种操作系统技术，允许多个程序（称为进程）同时驻留在计算机的主内存中，并由单个处理器（CPU）交替执行。当一个进程因等待I/O操作（如读写磁盘、网络传输）而暂停时，CPU会立即切换到另一个就绪进程执行，从而最大限度地提高CPU利用率，减少空闲时间。
- 目标：提高系统吞吐量（单位时间内完成的作业数量）和资源（CPU、内存、I/O设备）利用率。
- 关键需求：需要有效的进程管理（创建、调度、终止）、内存管理（分配、保护）和I/O管理机制。
多道程序语言设计的含义
- 多道程序语言设计关注的是编程语言如何提供原语（primitive）、结构或特性，使程序员能够：
  - 表达并发性：清晰地定义程序中可以同时或看似同时执行的部分（例如，线程、协程、任务）。
  - 管理共享资源：安全地控制对内存、文件、设备等共享资源的访问，防止冲突（如竞态条件）和数据不一致。这通常涉及同步机制（如信号量、互斥锁、管程）和通信机制（如消息传递、共享内存）。
  - 处理进程间通信：提供进程或线程之间交换数据和协调工作的方式。
  - 应对不确定性：由于进程执行的相对顺序取决于调度策略，语言设计需要考虑执行路径的不确定性，并提供相应的处理手段。
- 它可以是：
  - 语言内置特性：某些语言（如Ada, Java, Go）将并发和同步原语作为语言的核心组成部分。
  - 库支持：其他语言（如C/C++）通过标准库（如POSIX threads - pthreads）或第三方库（如Boost.Thread）提供多道程序支持。
  - 设计范式：影响语言的设计哲学，使其更适合编写在并发环境下运行的程序。
相关语言特性示例
- 进程/线程创建： fork (Unix/C), pthread_create (POSIX threads), Thread class (Java), go keyword (Go)。
- 同步机制：
  - 互斥锁： synchronized (Java), Mutex (Rust), pthread_mutex_lock (POSIX)。
  - 信号量： Semaphore (Java, Python)。
  - 条件变量： Condition (Java, Python), pthread_cond_wait (POSIX)。
  - 管程：语言结构化的同步机制（如Java的synchronized方法/块结合wait/notify）。
- 通信机制：
  - 消息传递： Channels (Go), MPI (Message Passing Interface - 库)。
  - 共享内存：通过同步机制保护的共享变量。
- 原子操作：提供不可中断的基本操作（如std::atomic in C++）。
- 内存模型：定义线程如何看到共享内存的修改（如Java Memory Model）。
重要性
- 在现代计算环境中（多核处理器、分布式系统），并发是常态而非例外。
- 设计良好的多道程序语言特性可以：
  - 提高开发效率：提供清晰、安全的抽象来管理并发，降低编程复杂度。
  - 减少错误：内置或标准化的同步机制有助于避免常见的并发错误（死锁、竞态条件）。
  - 提升性能：有效利用多核硬件资源。
  - 增强可移植性：标准化的语言特性或库有助于代码在不同平台间的移植。

多道程序语言设计关注的是编程语言如何为在多道程序操作系统环境下运行的应用程序提供表达并发、管理共享状态、协调执行和通信的能力。它通过特定的语言结构、关键字、库或设计原则来实现这些目标，是现代编程语言应对并发挑战的核心方面。

来源参考：

Tanenbaum, A. S., & Bos, H. (2014). Modern Operating Systems (4th ed.). Pearson Education. (Chapter 2: Processes and Threads) - 经典操作系统教材，详细阐述多道程序设计和进程管理。
Goetz, B., et al. (2006). Java Concurrency in Practice. Addison-Wesley Professional. - 深入探讨Java语言中的并发编程实践、内存模型和同步机制。
IEEE Computer Society. (Various). IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems. - 发表并行与分布式系统领域的高水平研究论文，涵盖语言设计对并发的支持。
The Go Programming Language Specification. (https://go.dev/ref/spec) - Go语言官方规范，其并发模型（goroutines and channels）是多道程序语言设计的典范。

网络扩展解释

“多道程序语言设计”可能存在术语混淆。正确的概念应为多道程序设计（Multiprogramming），它是操作系统中的一种资源管理技术，而非特定编程语言。以下是详细解释：

1. 定义

多道程序设计是指在计算机主存中同时存放多个程序，这些程序在操作系统控制下交替执行，共享CPU、内存等资源。当某个程序因等待I/O操作暂停时，CPU会立即切换执行其他程序。

2. 核心特征

多道性：主存中同时驻留多个独立程序（如程序A和程序B）。
宏观并行：多个程序看似同时运行（用户感知为并行）。
微观串行：CPU在某一时刻仅执行一个程序，通过快速切换实现多任务。

3. 引入目的与优点

提高资源利用率：当程序A等待I/O时，CPU可执行程序B，减少空闲时间。
增加系统吞吐量：更多任务在单位时间内完成。
支持并发执行：为现代分时系统、多任务操作系统奠定基础。

4. 与单道程序设计的对比

单道程序：内存中仅一个程序运行，CPU利用率低（如程序等待I/O时CPU空闲）。
多道程序：通过交替执行和资源共享，显著提升效率。

多道程序设计是操作系统的核心技术之一，通过并发执行多任务、共享资源，解决了早期计算机资源浪费的问题，为现代操作系统的多任务处理奠定了基础。如需进一步了解实现细节，可参考操作系统相关教材或权威技术文档。