操作系统中的多道程序设计是如何提高CPU利用率并实现作业并发执行的？请结合系统资源管理和调度策略进行解释。

多道程序设计是操作系统中一种提高CPU利用率、内存和I/O设备利用率的技术。它允许多个作业同时被加载到内存中，CPU可以在一个作业执行I/O操作期间切换到另一个作业，这样可以减少CPU的空闲时间。实现多道程序设计的关键在于有效的资源管理和调度策略。

参考资源链接：[操作系统基础与实践：课后习题解析](https://wenku.csdn.net/doc/2cgob55s6b?spm=1055.2569.3001.10343)

首先，内存管理是实现多道程序设计的前提。操作系统通过动态分区分配、页式或段式存储管理技术来实现内存资源的合理分配。这样可以在有限的物理内存中容纳更多的作业，同时保证各个作业的内存空间独立，避免相互干扰。

其次，CPU调度是多道程序设计的核心。操作系统需要制定公平且高效的CPU调度算法，如轮转调度（Round Robin）、优先级调度等，以决定哪个作业获得CPU的控制权。调度算法需要权衡作业的响应时间、CPU利用率和吞吐量等因素，以实现系统的最佳性能。

另外，作业的并发执行依赖于进程控制块（PCB）的管理。操作系统为每个作业创建一个PCB，用于记录进程的状态、程序计数器、寄存器、内存管理信息等。当作业执行时，这些信息会被加载到CPU中，以便作业可以在CPU上运行。当作业因为I/O操作而阻塞时，操作系统可以保存当前PCB的状态，并切换到另一个PCB继续执行，实现了作业的并发。

最后，资源的共享性是多道程序设计的重要特征。多个作业可以共享CPU、内存、磁盘等资源，这不仅提高了资源的利用率，也减少了资源的冗余。例如，共享内存可以让多个作业读写同一块内存区域，而设备共享则允许多个作业访问同一个I/O设备。

总结来说，多道程序设计通过内存管理和CPU调度策略，实现了作业的并发执行和资源共享，显著提高了计算机系统的整体性能。如果你对操作系统中的内存管理、进程调度等内容感兴趣，可以进一步查阅《操作系统基础与实践：课后习题解析》。这本资料不仅提供了操作系统的深入理解，还包括了丰富的习题解析，有助于加深对多道程序设计机制和相关概念的理解。

参考资源链接：[操作系统基础与实践：课后习题解析](https://wenku.csdn.net/doc/2cgob55s6b?spm=1055.2569.3001.10343)