操作系统的四个特征
廖家龙 用心听,不照做

操作系统的特征

  1. 并发
  2. 共享
  3. 虚拟
  4. 异步

并发和共享是操作系统两个最基本的特征,二者互为存在条件

并发

并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生,这些事件宏观上是同时发生的,但微观上是交替发生的

并行是指两个或多个事件在同一时刻同时发生

操作系统的并发性是指计算机系统中“同时”运行着多个程序,这些程序宏观上看是同时运行着的,而微观上看是交替运行的,操作系统就是伴随着“多道程序技术”而出现的,因此操作系统和程序并发是一起诞生的

单核CPU同一时刻只能执行一个程序,各个程序只能并发的执行

多核CPU同一时刻可以同时执行多个程序,多个程序可以并行的执行

即使是对于4核CPU来说,只要有4个以上的程序需要“同时”运行,那么并发性依然是必不可少的,因此并发性是操作系统一个最基本的特性

共享

共享即资源共享,是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用

  • 互斥共享方式:系统中的某些资源,虽然可以提供给多个进程使用,但一个时间段内只允许一个进程访问该资源【摄像头】
  • 同时共享方式:系统中的某些资源,允许一个时间段内由多个进程“同时”对它们进行访问,所谓的“同时”往往是宏观上的,而在微观上,这些进程可能是交替的对该资源进行访问(即分时共享)【硬盘资源】

并发和共享的关系

并发性指计算机系统中同时存在着多个运行着的程序

共享性是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用

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使用QQ发送文件A,同时使用微信发送文件B
1.两个进程正在并发执行(并发性)
2.需要共享的访问硬盘资源(共享性)

如果失去并发性,则系统中只有一个程序正在运行,则共享性失去存在的意义
如果失去共享性,则QQ和微信不能同时访问硬盘资源,就无法实现同时发送文件,也就无法并发

虚拟

虚拟是指把一个物理上的实体变成若干个逻辑上的对应物,物理实体是实际存在的,而逻辑上对应物是用户感受到的

  • 空分复用技术:如虚拟存储器技术
  • 时分复用技术:如虚拟处理器技术
  • 显然,如果失去了并发性,则一个时间段内系统中只需运行一道程序,那么就失去了实现虚拟性的意义了,因此,没有并发性,就谈不上虚拟性

异步

异步是指,在多道程序环境下,允许多个程序并发执行,但由于资源有限,进程的执行不是一贯到底的,而是走走停停,以不可预知的速度向前推进,这就是进程的异步性

如果失去了并发性,即系统只能串行的运行各个程序,,那么每个程序的执行会一贯到底,只有系统拥有并发性,才有可能导致异步性