计算机考研408知识点:操作系统的基本特征

操作系统是一种系统软件，但与其他的系统软件和应用软件有很大的不同，它有自己的特殊性即基本特征。

操作系统的基本特征包括并发、共享、虚拟和异步。

一、并发

并行性和并发性是既相似又有区别的两个概念。并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生，而并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。

在多道程序环境下，一段时间内宏观上有多道程序同时在执行，而在每一时刻，单处理机环境下实际上仅能有一道程序执行，故微观上这些程序还是分时地交替执行，操作系统的并发性是通过分时得以实现的。倘若在计算机系统中有多个处理机，可并发执行的程序便可被分配到多个处理机上，实现并行执行。

二、共享

在操作系统环境下的资源共享或称为资源复用，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。共享可分为以下两种资源共享方式。

(1)互斥共享：系统中的某些资源虽然可以提供给多个进程使用，但应规定在一段时间内只允许一个进程访问该资源。这种资源称为临界资源或独占资源，如打印机。

(2)同时访问：系统中还有另一类资源，允许在一段时间内由多个进程“同时”对它们进行访问。这里的同时，在宏观上是同时的，在微观上，这些进程对该资源的访问是交替进行的。典型的可供多个进程“同时”访问的资源是磁盘设备。

三、虚拟

操作系统中的所谓“虚拟”，是指通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。物理实体(前者)是实的，即实际存在的;而后者是虚的，是用户感觉上的东西。在OS中利用时分复用和空分复用技术来实现“虚拟”。

(1)时分复用：利用某设备在为某一用户服务的空闲时间，又转去为其他用户服务，使设备得到最充分的利用，例如处理器的分时共享。

(2)空分复用：可以通过虚拟存储器技术，将一台机器的物理存储器变为虚拟存储器，以便从逻辑上来扩充存储器的容量，例如虚拟存储器。

四、异步

在多道程序环境下，允许多个程序并发执行，但由于资源等因素的限制，使进程的执行通常都不是“一气呵成”，而是以“停停走走”的方式运行，这就是进程的异步性。

注：并发和共享是操作系统两个较基本的特征，两者之间是互为存在的条件。资源共享是以程序的并发为条件的，若系统不允许程序并发执行，则自然不存在资源共享问题;若系统不能对资源共享实施有效的管理，则必将影响到程序的并发执行，甚至根本无法并发执行。虚拟以并发和共享为前提，异步性是并发和共享的必然结果。