操作系统的四个特征

在计算机操作系统中,操作系统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着(我一边在听歌一边登着QQ一边打开浏览器写博客),而微观上看是交替运行的。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。所以并发是操作系统最基本的特征。

现在我们电脑的CPU很少有单核CPU(同一时刻只能执行一个程序,程序必须并发执行),一般都是多核的CPU(同一时刻可以执行多个程序,即程序可以并行地运行),CPU核心数的增加大大提高了我们计算机的性能。

单核CPU在某一时刻只能运行一个程序 多核CPU在某一时刻可以运行多个程序

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。互斥即相互排斥,只能有一个进程访问资源(如打印机等)。
使用QQ和微信进行视频。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。需要注意的是这里的“同时”并非是同一个时刻而是在宏观上同时共享,其实在微观上是分时共享。
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。

我们的计算机运行内存可能只有2G,那计算机是怎么能同时运行4G的游戏呢这就是虚拟存储器(空分复用)的作用。
同样的在一个双核计算机上,我们往往可以同时运行多个(大于2个)应用程序,这是虚拟处理器(时分复用)的作用。
在上述场景中,计算机的硬件并没有变化,但是实际上的确发生了一些变化。因此我们发现如果没有并发,那么在同一时刻只能运行很少的应用程序,那就谈不上虚拟,所以我们说并发是最基本的特征。

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。
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。因此只有系统拥有并发性,才有可能导致异步性。

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