[系统运维]操作系统的特征

并发

????????两个或者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，但是微观上是交替发生的。

容易混淆的就是并行：指两个或多个事件在同一时刻同时发生

操作系统的并发性：指计算机系统中同时存在着多个运行着的程序。

一个单核处理机（CPU）同一时刻只能执行一个程序，因此操作系统会负责协调多个程序交替执行（这些程序在微观上是交替执行的，但是在宏观上就像是同时执行）

共享

? ? ? ? 共享就是资源共享，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

• 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（即分时共享）

栗子：

• 互斥共享方式：使用QQ视频时，无法打开摄像机，同一时段内摄像头只能分配给其中一个进程
• 同时共享方式：从百度网盘下载文件，从迅雷下载文件时。从宏观上，两边都在下载文件并访问硬盘资源。从微观上看，两个进程是交替着访问硬盘的。

并发性和共享性的关系——互为存在条件

• 如果失去并发性，则系统中只有一个程序在进行，则共享性就失去存在的意义
• 如果失去共享性，则网盘和迅雷就不能同时访问硬盘资源，就无法同时下载，也就失去了并发性

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。

栗子：我们知道，一个程序想要运行，首先要把该程序放入到内存中去，并且将其分配给CPU。既然程序需要被分配CPU才可以正常执行，那么一个单核CPU的计算机可以同时运行多个软件呢？实际上这是用了虚拟处理器技术。实际上只有一个单核CPU，在用户看来似乎有多个CPU同时在为自己服务

时分复用技术（如虚拟处理器技术）：微观上处理机在各个微小的时间段内交替着为各个进程服务

空分复用技术（如虚拟存储技术）：技术是指利用空间的分割实现复用的一种方式，将多根光纤组合成束实现空分复用，或者在同一根光纤中实现空分复用。

显然，如果失去了并发性，则一段时间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

? ? ? ? 异步是指在多道程序环境下，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，以不可知的速度向前推进，这就是进程的异步性。

????????比如，当正在执行的进程提出某种资源请求时，如打印请求，而此时打印机正在为其他某进程打印，由于打印机属于临界资源，因此正在执行的进程必须等待，且放弃处理机，直到打印机空闲，并再次把处理机分配给该进程时，该进程方能继续执行。

? ? ? ? 显然，如果失去了并发性，则系统只能串行地处理各个进程，每个进程的执行都会一步到底。只有系统拥有并发性，才有可能导致异步性

联系

• 并发和共享互为存在条件
• 没有并发和共享，就谈不上虚拟和异步
• 并发和共享是操作系统的两个最基本的特征