操作系统（6）

操作系统的基本特征包括并发，共享，虚拟，异步。

并发:首先我们得知道并发和并行是两个不同的概念，并发是两个或者多个事件在同一时间间隔内发生，并行是两个或者多个事件在同一时刻发生。但是计算机是如何实现并发的功能的呢？首先我们先引入一个进程的概念，什么叫做进程，书上解释，进程就是指在系统中能独立运行并作为资源分配的基本单位，它由一组机器指令，数据和堆栈等组成，是一个能独立运行的活动的主题实体。对内存中的程序都可以给他们分配一个进程，他们就可以并发执行和交换信息。

共享：计算机中操作系统实现资源共享的方式有两种，一种是互斥共享方式，另一种是同时共享方式。互斥共享主要是针对一些临界资源，也就是一段时间内只允许进程访问的资源。系统中的大多数物理设备，以及栈，变量和表格都属于临界资源。同时访问方式是一段时间内允许多个多个进程同时访问。并发和共享是多用户的两个最基本的特征，他们又是互为存在的条件，即一方面资源共享是以进程并发为条件的，另一方面，若系统不能对资源共享实施有效管理，已协调好进程对共享资源的访问，必然会影响进程间并发执行的程度。

虚拟：把通过某种技术将一个物理实体变成若干个逻辑上的对应的功能称为“虚拟”。在os中是利用了时分复用和空分复用的技术来实现虚拟。时分复用就是利用某一设备为一用户服务的空闲的时间，又转去为其他用户服务，使设备得到最充分的利用。其运用的例子有虚拟处理技术和虚拟设备技术，虚拟处理技术就是将一台物理上的处理机虚拟为多台逻辑上的虚拟机，在每台逻辑处理及上运行一道程序，我们把用户所感觉到的处理机称为虚拟存储器。该方式就是利用了设置进程的方式让多个程序并发执行。而虚拟设备技术也是通过分时服用的方法将一台物理上的I/O系统转化为多台逻辑上的I/O系统。而空分复用主要是利用存储器的空闲空间分区域存放和运行其他的多道程序来提高内存的利用率。单纯的空分复用的存储器只能提高内存的利用率，并不能实现在逻辑上扩大存储其容量的功能。还必须引入虚拟存储的技术才能达到此目的。虚拟存储技术在本质上就是实现内存的分时复用，即它可以通过分时复用的方式，使一道程序仅在远小于他的内存空间内运行，比如说有一个100m的程序要在30m的内存空间内运行就是讲程序的一部分先调入内存运行，运行完成后将该部分换出，将另一部分的程序调入运行，通过这样的置换的方式，实现了用户程序的各个部分分时地进入内存运行。着重指出，虚拟技术的实现，如果是采用分时复用的方法，则每台虚拟机的设备的平均速度必然是等于或者是小于物理设备速度的1/n.类似的，如果是分空复用的方法来实现虚拟技术，此时一台虚拟存储机平均占有的空间必然也等于或者小于物理设备所拥有的空间的1/n

异步：进程就是以人们不可预知的速度往前推进，此就是进程的异步性。