2.1.4 操作系统的特征
操作系统具有以下4个主要特征:
·并发性(Concurrence);
·共享性(Sharing);
·虚拟性(Virtual);
·异步性(Asynchronism)。
1.并发性
从一般意义来说,并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生,对多道环境下的计算机系统来说,并发是指在一段时间间隔内,多道程序“宏观上同时运行”,在这种现象下,操作系统体现了多种并发:内存中同时存放多道程序;多道程序同时处于运行状态;CPU的计算工作与I/O设备的输入/输出工作并发。因此,操作系统是一个并发系统的管理机构,其本身就是与用户程序一起并发执行的。
2.共享性
多道环境下,一个角度是多个程序并发执行,另一个角度就是系统中的资源可供这多个并发的程序(进程/线程)共同使用,即共享,包括并发程序对CPU的共享,对内存的共享,对外部存储器的共享,以及对系统中的数据(文件)的共享。
3.虚拟性
虚拟的本质含义是通过某种技术把一个物理对象实体变为若干个逻辑上的对应物。如通信领域的时分复用和频分复用。虚拟性之所以成为操作系统的特性,是因为多道环境下存在多种虚拟技术,包括虚拟机、虚拟内存、虚拟设备等。例如,虚拟机技术,简单说是把一个物理意义的CPU变为多个逻辑上的CPU,并使得在单个物理CPU上运行的多道程序都感觉到它自己独占一台CPU。
4.异步性
异步性或称为不确定性(Indeterminacy),是指在操作系统控制下,多道并发程序(进程)是以人们不可预知的速度异步向前推进的,它们的执行顺序和速度是不确定的,尽管每个程序正确运行的结果是固定的,但是各个程序运行过程是异步的、不可再现的。导致这些不确定性的原因包括多道环境的复杂性、进程的动态性,等等。
并发、共享、虚拟、异步是操作系统共同的特性,其中并发特性是操作系统最重要的特性,其他三个特性都是以并发为前提的。