操作系统——操作系统的特征(二)

一、并发

两个或者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,但是微观上是交替发生的

并行:两个或者多个事件在同一时刻执行。

操作系统的并发性:计算机系统中“同时”运行多个程序,这些程序宏观上来看是同时运行的,而微观上是交替运行的。

操作系统的出现就是伴随“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

注意:

  • 单核CPU:同一时刻只能执行1个程序,各个程序只能并发执行。
  • 多核CPU:同一时刻可以执行多个程序,各个程序可以并行执行。
  • 即使对于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,因此并发性hi操作系统的一个最基本的特征

二、共享

概念:即资源共享,是指系统中资源的可供内存中多个并发执行的过程共同使用。

方式:互斥共享方式和同时共享方式。

互斥共享方式:系统中的某些资源,虽然可以提供多个进程使用,但一个时间段内只允许访问一个进程访问该资源

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

这里的“同时”往往都是在宏观上来看的,从微观来看都是“交替的”

三、并发和共享的联系

例子:

使用QQ发文件A,同时使用微信发送文件。

  1. QQ、微信两个进程同时运行**(并发性)如果失去了并发性,则系统只有一个程序运行,共享性就没有了意义**;
  2. 需要共享访问硬盘资源**(共享性)如果失去了共享性,QQ和微信就不可以同时访问磁盘,就无法实现同时发送文件,也就无法实现并发**。
  3. 由此可见:并发性和共享性二者互为存在条件。

四、虚拟

概念: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(实体)是实际存在的,而逻辑上是用户感受的。

许多的程序在我电脑上打开需要的内存远大于我电脑的运行内存,但是还是可以在我电脑上同时运行的原因是??

虚拟存储技术,实际只有12GB,在用户看来远远大于12GB(空分复用技术)

对于单核CPU计算机,用户同时打开多个软件。

为什么单核CPU电脑中能够同时运行这么多个程序??

虚拟处理器技术。 (时分复用技术)微观上处理机在各个微小的时间段内交替着为各个进程服务

注意:如果失去了并发性,那么虚拟性也会失去意义。

五、异步

概念:多道程序环境下,允许多个程序并发执行,但是由于资源有限,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。

由于并发运行的程序会抢夺使用系统资源,而系统中的资源有限,因此进程的执行是断断续续的。

注意:如果失去并发性,系统只可以串行运行各个程序,各个程序执行就会一串到底。**只有系统有了并发性,才会有异步性。**

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