多道编程与多用户环境

1. 多道编程

为了提高计算机 CPU 执行的效率（或者说系统的吞吐量），需要多道编程的编程，于是人们在操作系统中引入了进程的概念。

如果一个进程有 20% 的时间使用 CPU 进行计算，另外 80% 的时间用来进行 I/O：

如果是单道编程，CPU 的利用率只有 20%；
如果同时运行两个一样的进程，即所谓的 2 道编程，则 CPU 利用率将提高为 36%（对立事件，1-0.8*0.8=0.36）
三道编程：1-0.8^3 ⇒ 48.8%
四道编程：1-0.8^4 ⇒ 59%

如上图所示，随着多道编程的度的增加，CPU 的利用率将逐步提升，但提升的幅度则逐步降低，直到某个临界点时为止，这个临界点就是多道编程的极限。对于上文所述的系统来说，多道编程的度达到 12 以后，CPU 的利用率已经达到 94%，之后 CPU 利用率的提升空间就很小了，而此时因为进程切换所带来的系统消耗则变得非常明显。

2. 多用户环境

多用户环境下，操作系统调度程序需要决定在若干进程中运行哪个进程。

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