多道程式語言設計英文解釋翻譯、多道程式語言設計的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 multiprogramming language design

分詞翻譯：

多道的英語翻譯：

【計】 multitrack

程式語言的英語翻譯：

【電】 procedural language; programming language

設計的英語翻譯：

design; devise; contrive; project; engineer; frame; plan; programming; scheme
【化】 design
【醫】 project
【經】 projection

專業解析

多道程式語言設計（Multiprogramming Language Design）是指專門為支持多道程式設計環境而開發的編程語言特性或語言本身。它強調語言層面的機制如何有效管理并發執行、資源共享和進程間通信，以滿足多道程式系統的核心需求。

以下是詳細解釋：

核心概念：多道程式設計 (Multiprogramming)
- 定義：一種操作系統技術，允許多個程式（稱為進程）同時駐留在計算機的主内存中，并由單個處理器（CPU）交替執行。當一個進程因等待I/O操作（如讀寫磁盤、網絡傳輸）而暫停時，CPU會立即切換到另一個就緒進程執行，從而最大限度地提高CPU利用率，減少空閑時間。
- 目标：提高系統吞吐量（單位時間内完成的作業數量）和資源（CPU、内存、I/O設備）利用率。
- 關鍵需求：需要有效的進程管理（創建、調度、終止）、内存管理（分配、保護）和I/O管理機制。
多道程式語言設計的含義
- 多道程式語言設計關注的是編程語言如何提供原語（primitive）、結構或特性，使程式員能夠：
  - 表達并發性：清晰地定義程式中可以同時或看似同時執行的部分（例如，線程、協程、任務）。
  - 管理共享資源：安全地控制對内存、文件、設備等共享資源的訪問，防止沖突（如競态條件）和數據不一緻。這通常涉及同步機制（如信號量、互斥鎖、管程）和通信機制（如消息傳遞、共享内存）。
  - 處理進程間通信：提供進程或線程之間交換數據和協調工作的方式。
  - 應對不确定性：由于進程執行的相對順序取決于調度策略，語言設計需要考慮執行路徑的不确定性，并提供相應的處理手段。
- 它可以是：
  - 語言内置特性：某些語言（如Ada, Java, Go）将并發和同步原語作為語言的核心組成部分。
  - 庫支持：其他語言（如C/C++）通過标準庫（如POSIX threads - pthreads）或第三方庫（如Boost.Thread）提供多道程式支持。
  - 設計範式：影響語言的設計哲學，使其更適合編寫在并發環境下運行的程式。
相關語言特性示例
- 進程/線程創建： fork (Unix/C), pthread_create (POSIX threads), Thread class (Java), go keyword (Go)。
- 同步機制：
  - 互斥鎖： synchronized (Java), Mutex (Rust), pthread_mutex_lock (POSIX)。
  - 信號量： Semaphore (Java, Python)。
  - 條件變量： Condition (Java, Python), pthread_cond_wait (POSIX)。
  - 管程：語言結構化的同步機制（如Java的synchronized方法/塊結合wait/notify）。
- 通信機制：
  - 消息傳遞： Channels (Go), MPI (Message Passing Interface - 庫)。
  - 共享内存：通過同步機制保護的共享變量。
- 原子操作：提供不可中斷的基本操作（如std::atomic in C++）。
- 内存模型：定義線程如何看到共享内存的修改（如Java Memory Model）。
重要性
- 在現代計算環境中（多核處理器、分布式系統），并發是常态而非例外。
- 設計良好的多道程式語言特性可以：
  - 提高開發效率：提供清晰、安全的抽象來管理并發，降低編程複雜度。
  - 減少錯誤：内置或标準化的同步機制有助于避免常見的并發錯誤（死鎖、競态條件）。
  - 提升性能：有效利用多核硬件資源。
  - 增強可移植性：标準化的語言特性或庫有助于代碼在不同平台間的移植。

多道程式語言設計關注的是編程語言如何為在多道程式操作系統環境下運行的應用程式提供表達并發、管理共享狀态、協調執行和通信的能力。它通過特定的語言結構、關鍵字、庫或設計原則來實現這些目标，是現代編程語言應對并發挑戰的核心方面。

來源參考：

Tanenbaum, A. S., & Bos, H. (2014). Modern Operating Systems (4th ed.). Pearson Education. (Chapter 2: Processes and Threads) - 經典操作系統教材，詳細闡述多道程式設計和進程管理。
Goetz, B., et al. (2006). Java Concurrency in Practice. Addison-Wesley Professional. - 深入探讨Java語言中的并發編程實踐、内存模型和同步機制。
IEEE Computer Society. (Various). IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems. - 發表并行與分布式系統領域的高水平研究論文，涵蓋語言設計對并發的支持。
The Go Programming Language Specification. (https://go.dev/ref/spec) - Go語言官方規範，其并發模型（goroutines and channels）是多道程式語言設計的典範。

網絡擴展解釋

“多道程式語言設計”可能存在術語混淆。正确的概念應為多道程式設計（Multiprogramming），它是操作系統中的一種資源管理技術，而非特定編程語言。以下是詳細解釋：

1. 定義

多道程式設計是指在計算機主存中同時存放多個程式，這些程式在操作系統控制下交替執行，共享CPU、内存等資源。當某個程式因等待I/O操作暫停時，CPU會立即切換執行其他程式。

2. 核心特征

多道性：主存中同時駐留多個獨立程式（如程式A和程式B）。
宏觀并行：多個程式看似同時運行（用戶感知為并行）。
微觀串行：CPU在某一時刻僅執行一個程式，通過快速切換實現多任務。

3. 引入目的與優點

提高資源利用率：當程式A等待I/O時，CPU可執行程式B，減少空閑時間。
增加系統吞吐量：更多任務在單位時間内完成。
支持并發執行：為現代分時系統、多任務操作系統奠定基礎。

4. 與單道程式設計的對比

單道程式：内存中僅一個程式運行，CPU利用率低（如程式等待I/O時CPU空閑）。
多道程式：通過交替執行和資源共享，顯著提升效率。

多道程式設計是操作系統的核心技術之一，通過并發執行多任務、共享資源，解決了早期計算機資源浪費的問題，為現代操作系統的多任務處理奠定了基礎。如需進一步了解實現細節，可參考操作系統相關教材或權威技術文檔。