操作系统的特征

知识总览

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并发

并发:两个或多个事件在同一时间间隔内发生,这些事件在宏观上是同时发生的,在微观上是交替发生的, 操作系统的并发性指系统中同时存在着多个运行的程序

并行:两个或多个事件在同一时刻发生

一个单核(CPU)同一时刻只能执行一个程序,因此操作系统会协调多个程序使他们交替进行(这些程序在宏观上是同时发生的,在微观上是交替进行的)

操作系统是伴随着“多道程序技术出现的”,因此操作系统和并发是一同诞生的
在如今的计算机中,一般都是多核cpu的,即在同一时刻可以并行执行多个程序,比如我的计算机是8核的,我的计算机可以在同一时刻并行执行8个程序,但是事实上我们计算机执行的程序并不止8个,因此并发技术是必须存在的,并发性必不可少。

共享

资源共享即共享,是指系统中的资源可以供内存中多个并发执行的进程共同使用
共享分为两类:互斥共享同时共享
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(1)互斥共享

计算机中的某个资源在一段时间内只能允许一个进程访问,别的进程没有使用权
临界资源(独占资源):在一段时间内只允许一个进程访问的资源,计算机中大多数物理设备及某些软件中的栈、变量和表格都属于临界资源,它们被要求互斥共享

举个例子: 比如QQ和微信视频。同一段时间内摄像头只能分配给其中一个进程

(2)同时共享

计算机中的某个资源在在一段时间内可以同时允许多个进程访问
同时共享通常要求一个请求分为几个时间片段间隔的完成,即交替进行,“分时共享”
这里的同时指在宏观上是同时的,在微观上是交替进行访问的,只是cpu处理速度很快,我们感觉不到,在宏观上感觉是在同时进行

举个例子: 比如QQ在发送文件A,微信在发送文件B,宏观上两个进程A和B都在访问磁盘,在我们看来是同时进行的,但是在微观上两个进程A和B是交替进行访问磁盘的,只是时间太短,cpu处理速度太快,我们感觉不到。

注意: 有时候多个进程可能真的是在同时进行资源访问,比如玩游戏时可以放音乐,游戏声音和音乐声音都能听见

(3)并发性和共享性互为存在条件

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虚拟

操作系统的虚拟技术科归纳为:
时分复用技术:如处理器的分时共享
空间复用技术:如虚拟存储器

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异步

多道程序环境允许多个程序并发执行,但由于资源有限,如cpu只有一个,进程的执行并不是一贯到底的,而是走走停停的,它以不可预知的速度向前推进。

举个例子: A进程正在占用CPU计算,B进程这时也想占用CPU计算,B进程只有等,等A进程算完了,A进程去访问磁盘资源了,这时B进程再占用CPU进行计算,B进程还没计算完,A进程从磁盘取出资源了,A进程发现B这时在占用CPU,这时A进程就需要等待,等B算完后再继续到CPU中进行计算。由于每个进程占用资源的时间不固定,所以进程的执行以不可预知的速度前进。

总结

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