操作系统---(4)操作系统主要特征

操作系统主要特征

1. 并发性

• 在一个时间段内，多个程序处于宏观的运行状态，并发推进
• 串行，并行，并发
  
• 并发性带来的优点
  1. 在一个时间段内，多个程序（进程）并发推进，共享系统资源
  2. 发挥并发性能够消除系统中部件和部件之间的相互等待，有效地改善系统资源的利用率
• 进程并发必须要解决的问题
  1. 如何从一个进程切到另一个进程
  2. 如何将各个进程隔离开来，使之互不干扰？
  3. 怎样让多个进程协作完成任务?
  4. 怎样协调多个进程对资源的竞争或共享?
  5. 多个进程共享文件数据时，如何保证数据的一致性?
• 并发的实质
  1. 并发的实质是一个物理CPU(也可以多个物理CPU)在若干道程序之间多路复用。
  2. 并发性是让有限物理资源实现多用户共享，以提高效率。

2. 共享性

• 共享性指操作系统中的资源可被多个并发执行的进程所使用
• 共享方式
  1. 同时共享:同时具有使用权。如内存空间、磁盘空间，涉及透明资源共享(资源隔离与授权访问)
  2. 互斥共享:轮流使用。0如CPU、I/O设备，涉及显式资源共享(临界资源与独占访问)

3. 异步性

• 异步性也被称为不确定性，指的是并发进程的推进速度不可预知。
• 每个进程在某一时刻所处的状态以及资源拥有情况，不是提前安排好的，而是系统动态运行过程中通过管理调度形成的。
• 异步性特征是并发和共享带来的结果。
  操作系统中的异步性随处可见
  1. 进程何时执行?何时暂停?是异步(随机)的
  2. 作业到达系统的类型和时间是随机的
  3. 操作员发出命令或按按钮的时刻是随机的
     操作系统中异步性的表现
  4. 程序运行发生错误或异常的时刻是随机的
  5. 各种各样硬件和软件中断事件发生的时刻是随机的
     面对异步性系统
  6. 异步性给系统带来潜在危险有可能导致与时间有关的错误。
  7. 口操作系统的–个重要任务是必须确保捕捉任何一种随机事件,正确处理，否则将会导致严重后果。

4. 虚拟性（Virtuality）

• 虚拟性是指利用某种技术将 少的物理资源演变为多的、逻辑.上的对应资源;
• 还包括将慢的虚拟成快的、容量小的虚拟成容量大的、不能共享的虚拟成能共享的，等。
  现代操作系统虚拟性表现
  1. 虚拟存储器
  2. 虚拟设备
  3. 虚拟机
  4. 一方面虚拟扩充了系统资源;
  5. 另一方面为用户使用系统带来了方便。