
【計】 multiprogram
多道程式(Multiprogramming)是計算機操作系統領域的重要概念,指在單處理器系統中允許多個程式同時駐留内存并交替執行的資源管理技術。該術語對應的英文翻譯為"multiprogramming",由前綴"multi-"(多)與"programming"(程式)構成,字面含義為"多程式協同"。
從技術實現角度,多道程式的核心原理在于:當某個程式因等待I/O操作而暫停時,系統立即将CPU資源分配給其他就緒程式,通過減少處理器的空閑時間提升整體計算效率。根據《計算機操作系統》經典教材的論述,這種技術突破了早期單道批處理系統的局限性,使系統吞吐量提升達200%-300%(Tanenbaum, 現代操作系統原理,Pearson Education)。
在系統架構層面,多道程式需依賴三大關鍵技術支撐:
與多任務處理(Multitasking)的主要區别在于:多道程式側重宏觀的資源分配策略,而多任務處理更強調用戶視角的并發體驗(IEEE Xplore文獻庫,計算機系統術語規範)。當前主流的操作系統如Linux、Windows均繼承了這一設計思想,通過進程控制塊(PCB)數據結構實現多道程式的精細化管理。
多道程式(Multiprogramming)是操作系統中的一種資源管理技術,其核心目标是提高計算機資源利用率,尤其是減少CPU空閑時間。以下是詳細解釋:
多道程式指在内存中同時駐留多個程式,操作系統通過調度算法讓這些程式交替使用CPU。當一個程式因等待I/O操作(如讀取磁盤)而暫停時,CPU立即切換到另一個就緒程式執行,避免資源閑置。
示例:
程式A執行時需等待磁盤讀取,操作系統立即将CPU分配給程式B;當程式B等待用戶輸入時,CPU再切換至程式C。這種交替執行減少了CPU空閑時間。
優點 | 缺點 |
---|---|
提高CPU和I/O設備利用率 | 需要複雜的内存管理(如分區、保護) |
增加系統吞吐量 | 程式間可能因資源競争導緻死鎖 |
支持更高效的批處理任務 | 缺乏用戶交互性(早期實現中) |
多道程式是操作系統發展的裡程碑,為後續分時系統、多線程和并行計算奠定了基礎。它首次實現了計算機資源的“僞并行”,顯著提升了大型機的效率。
锕系元素鹵化物艙底泵超過之意遲吹風淬火醇酰胺鲷錐漿蟲發假誓泛灰反應池肺動脈第二音服務試驗賦值表示酒渣鼻性角膜炎脊椎聯胎柯西不等式脈沖寬度鑒别器排氣嘴平順抗流圈皮質感覺中樞的強無值子句列切線的球後視神經束膜炎全波電路三價篩留物受精卵漿蜀羊泉苷銅氨人造絲外孫