多道程式效率英文解釋翻譯、多道程式效率的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 multiprogramming efficiency

分詞翻譯：

多道程式的英語翻譯：

【計】 multiprogram

效率的英語翻譯：

efficiency
【化】 coefficient of performance(COP)
【醫】 efficiency
【經】 efficiency

專業解析

多道程式效率（Multiprogramming Efficiency）的漢英詞典釋義與詳解

在計算機科學領域，“多道程式效率”指在多道程式設計（Multiprogramming）環境下，系統資源（尤其是中央處理器CPU）被有效利用的程度。其核心目标是通過允許多個程式并發執行，減少CPU空閑時間，最大化系統吞吐量（Throughput）。

詳細解釋：

核心概念 (Core Concept):
- 多道程式設計 (Multiprogramming): 一種操作系統技術，内存（Main Memory）中同時駐留多個用戶程式（稱為“作業”或“進程”）。當當前運行的程式因等待輸入/輸出（I/O）操作而暫停時，操作系統立即調度（Scheduling）另一個就緒程式使用CPU，而非讓CPU空閑等待。
- 效率 (Efficiency): 在此語境下，主要指CPU利用率（CPU Utilization）的提升。理想狀态下，多道程式旨在使CPU始終處于忙碌狀态，處理某個程式的指令，從而減少甚至消除因I/O等待導緻的CPU空閑時間。
效率的衡量指标 (Metrics of Efficiency):
- CPU利用率 (CPU Utilization): CPU執行有用工作的時間占總運行時間的百分比。多道程式設計的直接目标就是顯著提高這一比率。
- 系統吞吐量 (System Throughput): 單位時間内系統完成并輸出的作業數量。更高的CPU利用率通常（但不絕對）帶來更高的吞吐量。
- 周轉時間 (Turnaround Time) / 響應時間 (Response Time): 雖然效率主要關注資源利用，但實際效果也體現在作業從提交到完成的總時間（周轉時間）或用戶請求到系統首次響應的時間（響應時間）上。高效的多道程式設計應在提高利用率的同時，合理平衡這些時間指标。
效率提升的關鍵 (Key to Efficiency Improvement):
- I/O操作與CPU計算的重疊 (Overlapping I/O and CPU Computation): 多道程式效率提升的根本在于利用程式I/O操作（相對較慢）的時間，讓CPU去執行其他程式的計算任務（相對較快），實現CPU與I/O設備并行工作。
- 操作系統調度 (OS Scheduling): 操作系統高效的作業調度（Job Scheduling）和進程調度（Process Scheduling）算法是實現高多道程式效率的關鍵。調度器需快速選擇下一個可運行的程式，最小化調度開銷和CPU空閑。
與相關概念的區别 (Distinction from Related Concepts):
- 多道程式 vs. 多任務 (Multitasking): 多任務通常指單個用戶同時運行多個程式（如邊聽音樂邊浏覽網頁），是多道程式設計在分時系統（Time-Sharing System）中的一種體現，更強調用戶交互和快速響應。
- 多道程式 vs. 并行處理 (Parallel Processing): 并行處理強調使用多個物理處理器（CPU核心）真正同時執行多個指令流。多道程式設計主要在單個（或少量）CPU上通過快速切換實現邏輯上的并發（Concurrency）。

“多道程式效率”衡量的是操作系統通過在内存中并發駐留并切換執行多個程式，以最大限度減少CPU空閑時間、提高CPU利用率和系統整體吞吐量的能力。其本質是利用程式I/O等待時間執行其他程式的計算任務，實現系統資源的更充分利用。

參考來源：

Abraham Silberschatz, Peter Baer Galvin, Greg Gagne. Operating System Concepts (操作系統概念). John Wiley & Sons. (權威操作系統教材，詳細闡述多道程式設計原理與效率)
Andrew S. Tanenbaum, Herbert Bos. Modern Operating Systems (現代操作系統). Pearson Education. (另一本經典操作系統教材，深入分析CPU調度與效率)

網絡擴展解釋

多道程式效率是指在多道程式設計技術下，計算機系統通過合理調度多個程式共享資源，提高整體運行效能的綜合表現。以下是詳細解釋：

一、多道程式設計的核心機制

多道程式設計允許多個程式同時駐留内存并交替使用CPU，當某個程式因等待I/O操作而暫停時，CPU會立即切換執行其他程式。這種機制避免了CPU空閑等待，解決了傳統單道程式系統中資源利用率低的問題。

二、多道程式效率的具體體現

提高CPU利用率
- CPU在程式I/O等待時執行其他任務，減少了空閑時間。
- 例如：程式A進行磁盤讀寫時，CPU轉而處理程式B的計算任務。
優化設備與内存使用
- 多道程式共享内存和外設（如打印機、磁盤），減少了設備空閑時間。
- 内存中同時存放多個程式，避免了單一程式獨占内存資源。
增加系統吞吐量
- 單位時間内完成的任務量顯著提升，尤其適合需要處理大量I/O操作的任務。

三、多道程式效率的實現特征

宏觀并行：多個程式看似“同時運行”（如程式A執行計算、程式B執行I/O）。
微觀串行：單CPU環境下，程式通過快速切換交替執行，用戶感知為連續運行。

四、效率提升的限制

盡管多道程式提高了資源利用率，但若程式長時間占用CPU且無I/O中斷（如密集計算任務），可能導緻其他程式無法及時執行。此時需結合更高級的調度算法（如分時系統）優化響應時間。

多道程式效率的核心是通過資源共享與動态調度，最大化系統資源（CPU、内存、I/O設備）的利用率，從而提升整體性能。這一技術是現代操作系統的基石，為後續進程管理和并發控制奠定了基礎。