
【计】 uniprogramming
【计】 monoprogram; uniprogramming
design; devise; contrive; project; engineer; frame; plan; programming; scheme
【化】 design
【医】 project
【经】 projection
单道程序设计(Single-Programming Design)是计算机操作系统中的一种早期运行模式,其核心特征是系统每次仅允许一个程序独占全部硬件资源,直至执行完毕后再加载下一个任务。该概念在汉英词典中对应术语为“单道程序设计/Uni-programming”,常见于计算机科学基础理论领域。
单道程序设计采用串行执行机制,程序运行时独占CPU、内存及I/O设备,无并行或分时操作。英文文献中常表述为“Single-Programming Operating System”(单道程序操作系统)或“Sequential Processing System”(顺序处理系统)。例如,早期IBM 1401计算机的批处理系统即采用此设计。
在20世纪50-60年代,单道程序设计因硬件资源有限而被广泛采用,典型场景包括:
优势:
局限:
随着多道程序设计(Multi-Programming)的发展,单道模式已退出主流应用,但其设计思想仍影响实时系统等特殊场景。两者的核心差异可表示为:
$$ text{吞吐量} = begin{cases} frac{1}{T{text{total}}} & text{单道系统} sum{i=1}^n frac{1}{T_i} & text{多道系统} end{cases} $$
参考来源:
单道程序设计(Single-Programming)是早期计算机系统采用的一种任务处理方式,其核心特点是同一时间内仅允许一个程序独占全部系统资源,直至该程序执行完毕后才加载下一个程序。以下是其关键解析:
串行执行
用户提交的作业(程序)按顺序进入内存,系统每次仅处理一个作业。例如:用户A的程序完全运行结束后,系统才会读取并执行用户B的程序。
资源独占性
程序运行时独享CPU、内存和I/O设备。若程序进行输入/输出操作(如读取磁盘数据),CPU会因等待而空闲,无法执行其他任务。
优点 | 缺点 |
---|---|
实现简单,系统开销小 | CPU利用率低(I/O等待时间长) |
避免多程序竞争资源的复杂性 | 吞吐量低,用户等待时间长 |
适合早期低配置硬件环境 | 无法支持交互式任务 |
单道程序设计是操作系统发展的初级阶段(如20世纪50年代的批处理系统),为后续多道程序设计(允许内存中同时驻留多个程序,通过时间片轮转提升效率)奠定了基础。现代操作系统已普遍采用多道、分时等复杂调度机制,但理解单道设计有助于掌握计算机资源管理的基本演进逻辑。
百般讨好某人扁核木属持续时间除去交感神经干的电馈刻叠加分翻出钙代谢改进的设计惯性继电器合调磁控管画剖面线货币的商品理论机舱接受委托决策库存物资的火险窥镜蜡笔画霉菌样支原体青春期咳旗帜生长速率石油工业废水收敛记录器丝极酸性焦炭王位的继承