操作系统的基本特征和主要功能
1.操作系统的基本特征
- 并发
- 共享
- 虚拟
- 异步性
1.1并发
所谓并发是指在内存中放多道作业，在一个时间段上来看，每一道作业都能不同程度地向前推进，但在任何一个时间点上只能有一道占用CPU。
操作系统是一个并发系统，各进程间的并发，系统与应用间的并发。
与并发相关的俩个概念
- 串行：在内存中每次只能放一道作业，只有它完全执行完后别的作业才能进入内存执行。
- 并行：存在于有多个CPU的环境中，在内存中放多道作业，在任一时间点上都可能有多道作业在不同的CPU上同时执行。
1.2共享
共享：系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程（线程）同时使用。
两种资源共享方式：
- 互斥共享方式（临界/独占资源）
- 同时访问方式
并发与共享互为条件！
1.2虚拟
虚拟是指通过某种技术，将一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。
用来实现虚拟的技术，被称为虚拟技术。
如：
- CPU：每个用户（进程）的“虚处理机”。
- 存储器：每个进程都占有的地址空间（指令+数据+堆栈）。
- 显示设备：多窗口或虚拟终端。
- 打印设备：将临界资源变为同时访问资源。
异步性
异步性是指在多道程序的环境下，每个程序不知何时执行、何时暂停，即它们以不可预知的速度向前推进。
但同时，操作系统应保证程序的执行结果是可再现的。即只要运行环境相同，一个作业的多次运行都会得到相同的结果。
2.操作系统的主要功能##
2.1处理机管理系统###
处理机是最重要的资源，现代操作系统允许多个程序共享处理机，按照某种算法（分时﹑优先级）交替地使用处理机。
处理机管理包括以下几方面:
- 进程控制:创建和撤销进程。
- 进程同步(进程互斥方式、进程同步方式):对诸进程的运行进行协商。
- 进程通信：是进程之间的信息交换。
- 调度：按照一定的算法把处理机分配给进程。
2.2储存器管理功能###
存储器管理主要是为多道程序的运行提供良好的环境。存储器管理要具备下列功能：
- 内存分配
- 内存保护：使多道程序间互不干扰。
- 地址映射：把程序中的逻辑地址映射为物理地址。
- 内存扩充：用辅存扩充主存，实现“虚拟存储器”。
2.3设备管理功能###
最庞大、最繁琐的部分，因为：
- 物理设备品种繁多、用法各异。
- 各种外设能和主机并行工作。
- 主机与各类外设备速度极不匹配，级差很大。
设备管理主要是完成用户的I/O请求。它的主要功能包括：
- 缓冲管理：为设备提供缓冲区以缓和CPU同设备的I/O速度不匹配的矛盾。
- 设备分配
- 设备处理
2.4文件管理功能###
文件管理主要是使用户能方便、安全地使用各种信息资源。主要功能包括：
- 文件存储空间的管理
- 目录管理
- 文件的读/写管理的保护
2.5用户接口###
为方便用户使用计算机，操作系统还应提供友好的用户接口。该接口通常是以下列方式提供给用户的：
- 命令接口
- 程序接口
- 图形用户接口
2.6现代操作系统的新功能###
- 系统安全
- 认证技术
- 密码技术
- 访问控制技术
- 反病毒技术
- 网络的功能服务
- 网络通信
- 资源管理
- 应用互操作
- 支持多媒体
- 接纳控制功能
- 实时调度
- 多媒体文件的存储
