【操作系統】多道程序的理解
今天的題目是關於多道程序設計的理解，看到就一次性掌握它！
（圖片是操作系統層次的結構）
1什麽是多道程序設計? 它的主要優點是什麽?
【分析與解答】所謂多道程序設計, 是指把一個以上的程序存放在內存中, 並且同時處於運行狀態, 這些程序共享 CPU 和其他計算機資源。其主要優點如下。( 1 ) CPU 的利用率高。在單道程序環境下, 程序獨占計算機資源, 當程序等待 I / O 操作時, CPU 空閑, 造成 CPU 資源的浪費。在多道程序環境下, 多個程序共享計算機資源,當某個程序等待 I / O 操作時, CPU 可以執行其他程序, 這大大地提高了 CPU 的利用率。 ( 2 ) 設備利用率高。在多道程序環境下, 內存和外設也由多個程序共享, 無疑也會提高內存和外設的利用率。( 3 ) 系統吞吐量大。在多道程序環境下, 資源的利用率大幅度提高。減少了程序的等待時間, 提高了系統的吞吐量。
【擴展】根據上面的分析，采用多道程序設計，可以有很多的優點，主要是效率的提高。這個主要是理解上的問題，希望大家可以一次性掌握80%的理解，後面接觸多了理解自然會加深。
那麽如何提高效率的呢？
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進程休息的時候馬山切換到其他進程接著執行，提高CPU的利用率；
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充分利用外圍設備資源。采用多道程序並行工作時, 只要把使用不同外圍設備的 程序搭配在一起, 並同時裝入主存儲器, 那麽系統中的各種外圍設備經常會處於忙碌狀態, 使系統中的設備資源被充分利用；
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發揮了處理器與外圍設備, 以及外圍設備之間的並行工作能力。多道程序設計實 際上是利用了硬件的並行工作能力, 但也只有多道程序設計才能發揮它們的並行工作能力；
主要就是這幾個方面。
另外一個問題，多道程序設計一定是改善資源使用情況，提高了系統效率嗎？
( 1 ) 可能延長程序執行時間。多道程序設計提高了系統的吞吐量, 但延長了某些程序 的執行時間。
( 2 ) 並行工作道數與系統效率不成正比。實際上並行工作的道數與系統的效率是不成 正比的, 並行的道數要根據系統配置的資源和用戶對資源的要求而定。首先, 主存儲空間的 大小限制了可同時裝入的程序數量; 其次, 外圍設備的數量也是一個制約條件; 再次, 多個 程序同時要求同一資源的情況也會經常發生。因此人們希望主存中的多道程序在使用設備時 不發生沖突。這就要求操作系統選擇程序裝入主存儲空間時進行合理搭配, 由於用戶向系統 提交程序在時間上的隨機性和程序性及執行速度的不確定性, 使得達到上述的理想狀態是很 困難的。
總之, 多道程序的設計能提高資源使用效率, 增加單位時間的計算量。但是對每個計算 問題來說, 從計算開始到全部完成所需要的時間可能要延長。另外, 在確定並行工作道數 時, 應綜合系統的資源配置和用戶對資源的要求。
而且，多道程序之間來回切換也是相當花費CPU時間的，所以設計系統的時候一般要考慮很多的因素。設計一個合理的閾值，多道的確會使得系統更加的高效~
2下面關於計算機系統和操作系統的敘述中錯誤的是 ( ) 。A. 操作系統是獨立於計算機系統的, 它不屬於計算機系統B. 計算機系統是一個資源集合體, 包括軟件資源和硬件資源C. 操作系統是一種軟件D. 計算機硬件是操作系統賴以工作的實體, 操作系統的運行離不開計算機硬件的支持【分析】操作系統是計算機系統的一種系統軟件, 由它統一管理計算機系統的資源和控制程序的執行, 計算機硬件是操作系統賴以工作的實體, 操作系統的運行離不開計算機硬件的支持。 【答案】 A。
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