多道程序设计操作系统

在本文中，您将学习多道程序操作系统、其工作原理、优点和缺点。

什么是多道程序操作系统？

多道程序操作系统可以在单处理器计算机上运行多个程序。如果在多道程序操作系统中，一个程序必须等待输入/输出传输，那么其他程序就可以准备好使用CPU。因此，各种作业可以共享CPU时间。然而，它们的作业执行时间并不定义为同一时间段。

当一个程序正在执行时，它被称为“任务”、“进程”和“作业”。与串行和批处理系统相比，并发程序执行提高了系统资源消耗和吞吐量。

多道程序设计的首要目标是管理整个系统的资源。多道程序系统的关键组件是文件系统、命令处理器、瞬态区域和I/O控制系统。因此，多道程序操作系统旨在通过对瞬态区域进行子段划分来存储不同的程序。资源管理例程与操作系统的核心功能相关联。

多道程序操作系统的类型

多道程序操作系统主要有两种类型。它们如下所示

1. 多任务操作系统
2. 多用户操作系统

多任务操作系统

多任务操作系统允许同时执行两个或更多程序。操作系统通过一次将每个程序移入和移出内存来完成此操作。当程序从内存中切换出去时，它会暂时存储在磁盘上，直到再次需要。

多用户操作系统

多用户操作系统允许多个用户从不同的终端共享强大中央计算机上的处理时间。操作系统通过在终端之间快速切换来完成此操作，每个终端都会在中央计算机上获得有限的处理时间。操作系统在终端之间切换的速度如此之快，以至于每个用户似乎都拥有对中央计算机的持续访问权限。如果此类系统上有许多用户，则中央计算机响应所需的时间可能会变得更加明显。

多道程序操作系统的工作原理

在多道程序系统中，多个用户可以同时完成他们的作业，并且可以将它们存储在主内存中。当一个程序正在进行I/O操作时，CPU可能会在空闲模式下向各种程序提供时间。

当一个应用程序正在等待I/O传输时，另一个应用程序始终准备好使用处理器，并且多个程序可以共享CPU时间。并非所有作业都同时运行，但处理器上可能同时运行多个作业，并且其他进程的部分首先执行，然后是另一个部分，依此类推。因此，多道程序系统的总体目标是保持CPU忙碌，直到作业池中有一些任务可用。因此，多个程序可以在单个处理器计算机上运行，并且CPU永远不会空闲。

多道程序操作系统的示例

多道程序操作系统有各种示例，包括下载应用程序、传输数据、MS-Excel、Google Chrome、Firefox浏览器以及更多应用程序。其他示例包括Windows O/S、UNIX O/S、XENIX、MP/M和ESQview等微型计算机。

多道程序操作系统的优缺点

多道程序操作系统有各种优缺点。以下是一些优点和缺点

优点

多道程序操作系统有各种优点。以下是一些优点

1. 它提供更少的响应时间。
2. 它有助于在单个应用程序中同时运行各种作业。
3. 它有助于优化计算机的总作业吞吐量。
4. 多个用户可以同时使用多道程序系统。
5. 短时间作业比长时间作业更快完成。
6. 它有助于缩短短时间任务的周转时间。
7. 它有助于提高CPU利用率，并且永远不会空闲。
8. 资源得到智能利用。

缺点

多道程序操作系统有各种缺点。以下是一些缺点

1. 它高度复杂和精巧。
2. 需要CPU调度。
3. 操作系统需要内存管理，因为所有类型的任务都存储在主内存中。
4. 处理所有进程和任务的任务更难。
5. 如果作业数量很多，则长时间作业需要长时间等待。