王道 作業系統的四個特徵

2021-10-24 12:04:20 字數 2154 閱讀 2532

作業系統有併發、共享、虛擬、非同步四個基本特徵,併發和共享是兩個最基本的特徵,二者互為存在條件;

併發:指兩個或者多個時間在同一時間間隔內發生。這些事件巨集觀上是同時發生的,但微觀上是交替發生的;

並行:指兩個或者多個事件在同一時刻同時發生;

併發 vs 並行

eg:假設小渣和老渣每人有兩個女朋友。任務1:和一號約會;任務2:和二號約會;

作業系統的併發性指計算機系統中同時存在多個執行著的程式。

乙個單核處理機(cpu)同一時刻只能執行乙個程式,因此作業系統會負責協調多個程式交替執行(這些程式微觀上是交替執行的,但是巨集觀上看起來就像同時執行)。

事實上,作業系統就是伴隨著「多道程式技術」而出現的。因此,作業系統和程式併發是一起誕生的。

當今計算機一般都是多核cpu,比如intel的第八代i3處理器就是4核cpu,這意味著同一時刻可以有4個程式並行執行,但是作業系統的併發性依然必不可少;因為當代人使用計算機絕對有4個以上的程式需要同時工作。

共享即資源共享,是指系統中的資源可供記憶體中多個併發執行的程序共同使用。

兩種資源共享方式:

所謂「同時」往往是巨集觀上的,而在微觀上,這些程序可能是交替地對該資源進行訪問的(即分時共享);

生活例項:

併發性指計算機系統中同時存在多個執行著的程式;

共享性是指系統中的資源可供記憶體中多個併發執行的程序共同使用;

兩個程序正在併發執行(併發性);

需要共享地訪問硬碟資源(共享性);

如果失去併發性,則系統中只有乙個程式正在執行,則共享性失去存在的意義;

因此,併發性和共享性是互為存在條件,兩者缺一不可;

虛擬是指把乙個物理上的實體變為若干個邏輯上的對應物。物理實體(前者)是實際存在的,而邏輯上對應物(後者)是使用者感受到的;

舉個例子一:

遊戲gta5需要4gb的執行記憶體,qq需要256mb的記憶體,迅雷需要256mb的記憶體,網易雲**需要256mb的記憶體,但是我的電腦只有4gb的記憶體;

問題:這些程式同時執行需要的記憶體遠大於4gb,那麼為什麼它們還可以在我的電腦上同時執行呢?

答案:這是虛擬儲存器技術,實際上只有4gb,在使用者看來似乎遠遠大於4gb;虛擬儲存器技術使用的是虛擬技術中的「空分復用技術」;

舉個例子二:

問題:既然乙個程式需要被分配cpu才能正常執行,那麼為什麼單核cpu的電腦中能同時執行這麼多個程式呢?

答案:這是虛擬處理器技術,實際上只有乙個單核cpu,在使用者看來似乎有多個cpu在為自己服務;虛擬處理器技術是虛擬技術中的「時分復用技術」,微觀上處理機在各個微小的時間段內交替著為各個程序服務;

虛擬技術

顯然,如果失去了併發性,則乙個時間段內系統中只需執行一道程式,那麼就失去了實現虛擬性的意義了。因此,沒有併發性就談不上虛擬性;

非同步是指,在多道程式環境下,允許多個程式併發執行,但由於資源有限,程序的執行不是一貫到底的,而是走走停停,以不可預知的速度向前推進,這就是程序的非同步性;

舉個例子:老渣要和兩個女孩併發約會;

有以下執行:

老渣的可能約會方式:

在和一號約會的時候,;老渣把心給了一號,因此在和二號約會的時候,只能等一號把心還回來,這樣老渣才能把心給二號,這時候二號的約會程序才能繼續執行。

與一號、二號的約會相當於對兩個程序的處理,每個程序都有各自需要執行的指令;

老渣的心相當於有限的系統資源,由於可分配的資源有限,程序的執行不是一貫到底的,而是走走停停,以不可預知的速度向前推進的;

顯然,如果失去了併發性,則系統只能序列地處理各個程序,每個程序的執行會一貫到底。只有系統擁有併發性,才有可能導致非同步性。

作業系統的四個特徵

1.併發 指兩個或多個時間在同一時間間隔內發生。這些事件在巨集觀上是同時發生的,但是在微觀上是交替發生的。注 並行 指兩個或多個事件在同一時刻同時發生。作業系統的併發性 指計算機系統內同時存在著多個執行著的程式。例如 乙個單核處理機同一時刻只能執行乙個程式,因此作業系統會負責協調多個程式交替執行 微...

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