操作系统的特征
- 操作系统的目标和功能
- 目标
- 功能
- 操作系统的四个基本特征
- 1并发 (Concurrence)
- 相似概念：并行
- 2共享 (Sharing)
- 并发和共享互为存在条件
- 3虚拟(Virtual)
- OS的虚拟技术
- 1.时分复用技术 (TDM，Time Division Multiplexing）
- 2.空分复用技术 (SDM，Space Division Multiplexing)
- 4异步（Asynchronism）
- OS的异步性（Asynchronism）
- 1.程序执行的不可预知性
- 2.宏观上“一气呵成”，微观上“走走停停
操作系统的目标和功能
目标
- 有效性
-（1） 提高系统资源利用率 使CPU、I/O设备等
-（2） 提高系统的吞吐量 合理组织计算机的工作 - 方便性
- 可扩充性
- 开发性
功能
操作系统的四个基本特征
1并发 (Concurrence)
OS的并发性 (Concurrence)
- 同一时间间隔内执行和调度多个程序的能力
- 宏观上，处理机同时执行多道程序
- 微观上，处理机在多道程序间高速切换 (分时交替执行)
- 关注单个处理机同一时间段内处理任务数量的能力
相似概念：并行
- 并发：同一时间间隔（时间段）发生的事件数量
- 例如午餐时段，学校餐厅并发用餐人数为12人
- 并行：同一时刻（时间点）发生的事件数量
- 同一时间点，学校餐厅最多并行3人打餐
操作系统更应该关注并发，因为并行只是 同一时间点上执行和调度多个程序的能力，关注有多少个CPU可以同时执行任务的能力，并发可以通过算法做出优化
2共享 (Sharing)
OS的共享性 (Sharing)
即资源共享，系统中的资源供多个[并发执行]的应用程序共同使用
- 同时访问方式: 同一时段允许多个程序同时访问共享资源
- 互斥共享方式: 也叫独占式，允许多个程序在同一个共享资源上独立而互不千扰的工作
- 共享打印机、音频设备、视频设备
并发和共享互为存在条件
- 共享性要求OS中同时运行着多道程序
- 若只有单道程序正在运行，则不存在共享的可能
- 并发性难以避免的导致多道程序同时访问同一个资源
- 若多道程序无法共享部分资源 (比如磁盘)，则无法并发
3虚拟(Virtual)
OS的虚拟技术
使用某种技术把一个物理实体变成多个逻辑上的对应物
1.时分复用技术 (TDM，Time Division Multiplexing）
- 虚拟处理机技术:“四核八线程”
- 虚拟设备技术:虚拟打印机
2.空分复用技术 (SDM，Space Division Multiplexing)
- 虚拟磁盘技术: 将一块硬盘虚拟出若干个卷
- 虚拟存储器技术
4异步（Asynchronism）
OS的异步性（Asynchronism）
多道程序环境下，允许多个程序并发执行;
单处理机环境下，多个程序分时交替执行;
1.程序执行的不可预知性
- 获得运行的时机
- 因何暂停
- 每道程序需要多少时间
- 不同程序的性能，比如计算多少，I/0多少
