计算机软件及应用处理器管理.pptx

计算机软件及应用处理器管理主要涉及的是操作系统中的多道程序设计技术。多道程序设计是一种让多个计算任务在主存储器中同时加载并行执行的技术，以此来提高处理器的利用率和系统的整体效率。在多道程序设计系统中，为了保证各程序间的相互独立，通常会采用存储保护机制，防止一个程序对其他程序的干扰。此外，程序浮动技术允许程序在主存的不同区域中移动而不影响其执行。 多道程序设计的引入主要是为了解决程序顺序执行的效率问题。在单道程序设计中，处理器只能执行一个任务，而多道程序设计则能让处理器在等待慢速外围设备操作完成时执行其他任务，提高了处理器的利用率。同时，多道程序设计充分利用了外围设备资源，使得处理器、外围设备以及设备间可以并行工作，增加了单位时间内的计算任务量，提升了系统吞吐率。 然而，多道程序设计也存在一些需要注意的问题。尽管系统效率得到了提升，但单个任务的执行时间可能会延长，因为处理器需要在多个任务之间切换。并行工作道数与系统效率并不是简单的正比关系，过多的并行道数可能导致资源的过度竞争，反而降低效率。系统的资源配置（如主存储器大小、外围设备数量）和用户对资源的需求是决定并行工作道数的关键因素。 在多道程序设计环境下，内存中的多个程序并非同时占用CPU，而是通过时间片轮转或其他调度算法来实现CPU的共享。在任何时刻，只有一个程序在执行，其余程序处于等待状态，可能在等待I/O操作、等待资源释放或等待CPU时间片。 程序的执行有两种模式：顺序执行和并发执行。顺序执行时，程序严格按照语句顺序依次执行，具有顺序性、封闭性和可再现性的特点。而并发执行则是指多个程序段在同一时间间隔内交替执行，看似同时进行。并发执行带来了资源利用率的提升，但也引入了并发控制和同步的问题，需要通过进程通信和同步机制来解决。 多道程序设计是操作系统中的一项关键技术，它通过合理调度和管理多个任务，实现了系统资源的有效利用，提高了整体性能，但同时也需要考虑任务调度、资源分配和并发控制等问题。