1 作業系統概述

作業系統的概念：

作業系統（operating system，os）是指控制和管理整個計算機系統的硬體和軟體資源，並合理排程計算機的工作和資源的分配，以提供給使用者和其他軟體方便的介面和環境的程式集合。

作業系統的四大特徵：

1.併發

首先，要搞清楚併發和並行的區別：

併發是指多個事件在同一時間間隔內發生。

並行是指多個事件在同一時間點發生。

作業系統的併發性是指計算機系統中同時存在著多個執行的程式，因此，它具有處理和排程多個程式同時執行的能力。作業系統引入併發的概念目的是使程式能併發執行，提高作業系統的吞吐率和資源利用效率。

2.共享

即，資源共享：是指系統中的資源可供記憶體中的多個併發執行的程序共同使用。可分為：（1）互斥共享（2）同時訪問，兩種方式。

（1）互斥共享

系統中比如印表機、磁帶機，雖然可以提供給多個程序使用，但是為了使列印或記錄的結果一致不產生混亂，規定同一時刻至多只能提供給乙個程序訪問使用。我們把一段時間內只允許乙個程序訪問的資源稱為臨界資源或獨佔資源。計算機系統中的大多數硬體裝置和軟體常用的棧、變數、**都屬於臨界資源，只能被互斥訪問。

（2）同時訪問

系統中還有一種資源，允許一段時間內可由多個程序同時訪問。其實，微觀上這些程序可能是交替的訪問這些資源，即「分時共享」。例如，磁碟就是一種分時共享裝置。

另外，併發和共享是作業系統的兩個最基本的特徵。並且，共享以併發為條件；沒有併發，就不會有共享；若系統沒能對資源共享進行有效管理，就會影響到程式的併發執行。

3.虛擬

即把乙個物理上的實體變為若干邏輯上的對應物。如，時分復用技術：cpu的分時共享；空分復用技術：虛擬儲存器。

4.非同步

多道程式環境下，允許多個程式併發執行，但由於資源有限，程序可能由於請求某個資源處於阻塞狀態或者由於程式編寫有誤出現異常或錯誤而停止，使得程序以一種不可預知的速度推進，這就是作業系統的非同步性。另外，只要執行環境相同，作業系統肯定保證多次執行的程序，運算結果一定相同。