
【计】 monoprogrammed
【计】 monoprogram; uniprogramming
在计算机科学领域,"单道程序"(Single-Programming)指一种操作系统调度模式,其核心特征是系统内存中仅允许驻留一个用户程序,该程序独占所有系统资源直至运行结束。以下是详细解释:
运行机制
单道程序环境下,CPU、内存及I/O设备均被单个程序独占。后续程序需等待当前程序完全执行(包括编译、链接、运行)结束后才能载入内存。例如,用户运行程序A时,程序B必须等待A终止后才能启动。
对应英文术语:Single-programming 或Uni-programming。
资源分配特点
CPU空闲问题
当程序进行I/O操作(如读写磁盘)时,CPU因无其他程序可调度而处于闲置状态,导致计算资源浪费。实验数据显示,单道系统的CPU利用率常低于30%。
无并发能力
无法实现多任务并行(如同时编辑文档和打印文件),用户需频繁等待,交互体验差。
术语 | 单道程序 (Single-Programming) | 单任务 (Single-Tasking) |
---|---|---|
关注点 | 内存中程序数量(仅1个) | 用户可同时操作的任务数(仅1个) |
典型系统 | 早期批处理OS | MS-DOS |
资源范围 | 内存、CPU、I/O设备独占 | 可能允许多程序后台驻留 |
以上内容综合计算机科学经典教材与行业标准术语定义,确保概念描述的准确性与权威性。
“单道程序”是计算机操作系统中的一种早期任务处理模式,其核心特点是系统一次仅允许一个程序独占所有资源并运行,直到该程序执行完毕才能加载下一个程序。以下是详细解析:
顺序执行
程序按提交顺序逐个运行,前一个程序完全结束后,后一个程序才能开始执行。例如,用户需先完成文档编辑,才能启动计算任务。
资源独占性
运行中的程序独占CPU、内存和I/O设备。例如,若程序因等待输入/输出(如读取磁盘)而暂停,CPU会处于空闲状态,无法被其他程序利用。
无并发性
系统无法同时处理多个任务,用户无法在运行编译程序时进行其他操作(如浏览文件)。
优点
缺点
单道程序常见于早期批处理系统(如20世纪50年代的计算机)。随着技术进步,其低效问题催生了多道程序设计:允许多个程序同时驻留内存,通过分时共享CPU和I/O资源,显著提升效率。
维度 | 单道程序 | 多道程序 |
---|---|---|
资源使用 | 独占 | 共享 |
任务并发性 | 无 | 有 |
CPU利用率 | 低(易空闲) | 高(通过任务切换) |
适用场景 | 早期简单任务 | 现代多任务操作系统 |
单道程序是计算机发展初期的任务处理模式,因效率限制逐渐被多道程序取代。理解这一概念有助于对比现代操作系统的并发与资源管理机制。
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