操作系统四个特征

操作系统的四个特征

并发、共享（并发和共享两个最基本的特征，二者互为存在条件）、虚拟、异步

并发

概念：指两个或多个时间在同一时间间隔内发生。这些时间宏观上是同时发生的，但是微观上是交替发生的（容易混淆 并行：之两个或多个事件在同一时刻发生）

操作系统的并发性指在计算机系统中同时存在着多个运行着的程序

一个单核的处理机（CPU）在同一时刻只能执行一个程序，因此操作系统会负责协调多个程序交替执行（这些程序在微观上是交替执行的，在宏观上看起看来是同时执行的）

事实上，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。当今的计算机一般都是多核处理器，六核处理器意味着同一时刻可以有6个程序并行执行，但是操作系统的并发性依然必不可少

共享

概念：共享即共享资源，是指系统中的资源可提供内存中多个并发执行的进程共同使用。

两种共享资源的方式：

• 互斥共享模式：系统中的某系资源，虽然可以提供给多个进程使用，但一个时间段内指允许一个进程访问资源（QQ和微信同时使用视频聊天）

• 同时共享模式：系统中的某些资源，允许一个时间段由多个进程“同时”对它们进行访问（所谓的同时往往是宏观上的，而微观上，这些进程可能是交替的对资源进行访问的（即分时共享）） （微信和QQ同时发送文件，宏观上，两个进程同时访问硬盘资源，从中读取数据。围观上，两个进程是交替着访问硬盘的）

并发和共享的关系：互为存在条件

1. 两个进程正在并发执行（并发性），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

2. 需要共享的访问硬盘资源（共享性），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

概念：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。

背景知识:一个程序需要放入内存并给它分配CPU才能执行 GTA5需要4GB的运行内存，QQ需要256MB的内存，迅雷需要256MB的内存，网易云音乐需要256MB的内存...... 我的电脑:4GB内存 问题:这些程序同时运行需要的内存远大于4GB，那么为什么它们还可以在我的电脑上同时运行呢?

答:这是虚拟存储器技术。实际只有4GB的内存，在用户看来似乎远远大于4GB 问题:既然一个程序需要被分配CPU才能正常执行，那么为什么单核CPU的电脑中能同时运行多个程序呢?

答:这是虚拟处理器技术。实际上只有一个单核CPU，在用户看来似乎有多个个CPU在同时为自己服务

虚拟技术中的“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

虚拟技术：

1. 空分复用技术（如虚拟存储技术）

2. 时分复用技术（虚拟处理器）

显然，如果失去了并发性，则一个时间段内系统指运行了一道程序，那么就是去了虚拟性的意义了，因此没有并发性，就谈不上虚拟性

异步

概念：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。

由于可分配的资源有限，进程的执行不是一贯到底的，而是走走停停的，以不可预知的速度向前推进。

显然，如果失去了并发性，则系统只能串行地处理各个进程，每个进程的执行会一贯到底。只有系统拥有并发性，才有可能导致异步性。