2. 操作系统的四个特征

1. 并发

并发: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

并行:指两个或多个事件在同一时刻内发生

操作系统中的并发性: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的,而微观上是交替运行的。操作系统和程序并发是一起诞生的,因此并发性是操作系统一个最基本的特性。

单核 CPU 同一时刻只能执行一个程序,各个程序只能并发地执行

多核 CPU 同一时刻可以同时执行多个程序,多个程序可以并行地执行

2. 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

资源共享的两种方式:

  1. 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

  2. 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

3. 虚拟

虚拟是指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。物理实体(前者)是实际存在的,而逻辑上对应物(后者)是用户感受到的

例一:一个 4 GB 内存的电脑,却可以运行远大于 4 GB 内存的程序(虚拟存储技术 —— 空分复用技术

例二:一个单核的计算机,却可以同时运行多个程序(虚拟处理器技术 —— 时分复用技术

4. 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,进程执行并不是一管到底的,而是走走停停,以不可预知的速度向前推进

5. 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

如果失去并发性,则系统中只有一个程序正在运行,则共享性失去了存在的意义

如果失去共享性,则多个程序不能同时访问硬件资源,就无法实现同时发送文件等功能,也就无法并发

如果失去了并发性,则一个时间段内系统只需要运行一道程序,那么就失去了实现虚拟性的意义。因此,没有并发性,就谈不上虚拟性

如果失去了并发性,即系统只能串行地运行各个程序,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

并发性 & 共享性 => 互为存在条件

没有并发性和共享性,就谈不上虚拟和异步,因此并发和异步是操作系统最基本的两个特征

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