操作系统的基本特征
操作系统的基本特征
操作系统的四个基本特征:并发,共享,异步,虚拟。
并发
并发是指宏观上在一段时间内能同时运行多个程序,而每一时刻,单处理器环境下实际仅能有一道程序执行,故微观上这些程序还是在分时的交替执行。
并行则指同一时刻能运行多个指令。并行需要硬件支持,如多流水线、多核处理器或分布式计算系统。
操作系统通过引入进程和线程,使得程序能够并发运行。
共享
共享是指系统中的资源可以被多个并发进程共同使用,而不是被其中一个进程独占。
有两种共享方式:互斥共享和同时共享(互斥访问和同时访问)。
互斥共享的资源称为临界资源,例如打印机等,在同一时刻只允许一个进程访问,需要用同步机制来实现互斥访问。
异步
异步是指由于资源有限,进程不是一次性执行完毕,而是走走停停,以不可知的速度向前推进。
虚拟
虚拟性是一种管理技术。
虚拟技术把一个物理实体转换为多个逻辑实体。
主要有两种虚拟技术:时(时间)分复用技术和空(空间)分复用技术。
多个进程能在同一个处理器上并发执行使用了时分复用技术,让每个进程轮流占用处理器,每次只执行一个时间片并快速切换。
虚拟内存使用了空分复用技术,它将物理内存抽象为地址空间,每个进程都有各自的地址空间。地址空间的页被映射到物理内存,地址空间的页并不需要全部在物理内存中,当使用到一个没有在物理内存的页时,执行页面置换算法,将该页置换到内存中。
不同类型操作系统的特征
单用户操作系统
特征是在一台处理机上只能支持一个用户程序的运行,系统的全部资源都提供给该用户使用。
批处理系统
其基本特征是批量,它把系统的处理能力,即作业的吞吐量作为主要目标,同时也兼顾作业的周转时间。
- 单道批处理系统特征:自动性、顺序性、单道性。
- 多道批处理系统特征:调度性、无序性、多道性。
分时系统
分时操作系统是指在一台主机上连接多个带有显示器和键盘的终端,同时允许多个用户通过主机的终端,以交互方式使用计算机,共享主机中的资源。
分时操作系统是一个多用户交互式操作系统。
分时操作系统,主要分为三类:
- 单道分时操作系统
- 多道分时操作系统
- 具有前台和后台的分时操作系统。
实时系统
特点是专用性强、种类多,而且用途各异。
网络操作系统
具有通常操作系统具有的处理机管理、存储管理、设备管理和文件管理的功能,还应具有实现网络中各节点机之间的通信,实现网络中硬、软件资源共享,提供多种网络服务软件,提供网络用户的应用程序接口等功能。
分布式操作系统
分布式系统的主要特点是各节点的自治性、资源共享的透明性、各节点的协同性、系统的坚定性。分布式操作系统的主要缺点是系统状态的不精确性、控制机构的复杂性以及通信开销会引起性能的下降。
并行操作系统
是由多台处理器组成的计算机系统。