2022王道OS 1.1_2_操作系统的特征

Posted 2022-12-14 临风而眠

2022王道OS 1.1_2 操作系统的特征

文章目录

• 2022王道OS 1.1_2 操作系统的特征
• • 并发
  • 共享
  • • 并发和共享的关系
  • 虚拟
  • 异步
  • 重点总结

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的。

• 常考易混概念——并行：指两个或多个事件在同一时刻同时发生

• 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

  比如Intel 的第八代 i3 处理器就是 4 核CPU，意味着可以并行地执行4个程序

  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

• 两种资源共享方式

  • 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

  • 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地对该资源进行访问的（即分时共享）

• 例

  • 互斥共享

    • 使用QQ和微信视频。同一时间段内摄像头只能分配给其中一个进程

  • 同时共享

    • 使用QQ发送文件A，同时使用微信发送文件B。宏观上看，两边都在同时读取并发送文件， 说明两个进程都在访问硬盘资源，从中读取数据。微观上看，两个进程是交替着访问硬盘的。

      也有微观上共享的案例：如扬声器同时打游戏放音乐

并发和共享的关系

• 并发性：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

• 通过上述例子来看并发与共享的关系： 使用QQ发送文件A，同时使用微信发送文件B

  • 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

  • 需要共享地访问硬盘资源（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

• 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
• 虚拟技术
  • 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）
    • 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：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

• 由于并发运行的程序会争抢着使用系统 资源，而系统中的资源有限，因此进程 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

• 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。

重点总结