多道程序执行指令英文解释翻译、多道程序执行指令的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 multiprogramming executive
分词翻译:
多道的英语翻译:
【计】 multitrack
程序的英语翻译:
formality; ground rule; procedure; proceeding; process; program
【计】 P; problem determination aid; PROC; program; related channel program
【化】 sequence
【经】 program; sequence
执行指令的英语翻译:
【计】 execution instruction; executive instruction
【经】 execute an order
专业解析
多道程序执行指令(Multiprogramming Instruction Execution)是计算机系统中实现并发处理的核心技术。其定义为在单个中央处理器(CPU)环境下,操作系统通过调度算法将多个程序同时加载到内存中,利用CPU空闲时间执行不同程序的指令流,从而提升系统资源利用率。
从技术实现层面分析,该机制包含三个关键环节:
- 内存分区管理:采用固定分区或动态分区技术划分内存空间,《计算机系统架构》指出动态重定位技术可有效减少内存碎片
- 中断驱动机制:通过I/O中断信号触发进程切换,IEEE研究显示现代系统平均中断响应时间已缩短至0.1微秒级
- 调度算法优化:包含短作业优先(SJF)、轮转调度(RR)等策略,UNIX系统采用的多级反馈队列算法可提升吞吐量15%-20%
该技术的历史演进可追溯至1960年代IBM OS/360系统,其通过引入"伪并行"概念,使批处理系统的CPU利用率从30%提升至85%以上。当前在云计算虚拟化、实时操作系统等领域仍具有重要应用价值,但需要特别注意解决进程同步和死锁预防问题。
网络扩展解释
多道程序执行指令是操作系统中的一种资源管理技术,其核心思想是让多个程序同时驻留在内存中,通过CPU的快速切换实现并发执行,从而提高系统资源利用率。以下是具体解析:
1. 核心概念
- 多道程序设计(Multiprogramming):允许多个程序同时在内存中加载,当某个程序因等待I/O操作而暂停时,CPU立即切换到另一个程序执行,避免空闲()。
- 执行指令的并发性:虽然物理上单核CPU同一时间只能执行一个程序的指令,但通过快速轮换(如时间片调度),用户感知上多个程序在“同时运行”。
2. 工作原理
- 程序加载:多个程序被载入内存的不同区域。
- CPU切换触发:
- 当一个程序需要等待I/O操作(如读取磁盘)时,操作系统通过中断机制接管CPU。
- 调度程序选择下一个就绪状态的程序,执行上下文切换(保存当前程序状态,恢复下一个程序状态)。
- 资源复用:CPU、内存、I/O设备等资源被多个程序交替共享。
3. 关键优势
- 提升CPU利用率:减少CPU因等待I/O而产生的空闲时间(例如,单道程序下CPU利用率可能仅30%,而多道程序可达80%以上)。
- 增加系统吞吐量:单位时间内完成更多任务()。
- 支持后台任务:例如在打印文件时,用户仍可编辑文档。
4. 与相关技术的区别
- 多任务处理(Multitasking):更强调用户交互的并发(如同时运行浏览器和音乐播放器),是多道程序的扩展。
- 多线程(Multithreading):单个程序内部拆分为多个线程并行执行,而多道程序是多个独立程序的并发。
- 并行计算:依赖多核CPU物理上的同时执行,而多道程序在单核下通过调度实现逻辑并发。
5. 典型应用场景
- 批处理系统:同时处理多个计算密集型作业(如科学计算)。
- 服务器环境:并发处理多个用户请求(如数据库查询)。
示例说明
假设内存中加载了程序A(计算任务)和程序B(文件读取):
- CPU先执行程序A,直到A需要读取数据。
- 操作系统将A置为等待状态,切换至程序B执行。
- 程序B完成I/O后,CPU可能切换回A继续计算。
通过这种方式,CPU和I/O设备始终处于忙碌状态,系统效率显著提升。
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