并发性

操作系统的四个基本特征操作系统（Operating System）是计算机的核心软件之一，它是管理和控制计算机硬件与软件资源的软件系统。

操作系统的设计和功能直接影响计算机的性能、稳定性和用户体验。

操作系统具有四个基本特征，分别是并发性、共享性、虚拟性和持久性。

下面将依次介绍这四个特征以及它们对操作系统的重要影响。

一、并发性并发性是指计算机系统中同时存在多个独立的执行单元，并且这些执行单元同时进行。

这些执行单元可以是进程（Process）、线程（Thread）或其他形式的任务。

并发性使得计算机系统能够同时处理多个任务，提高了计算机的吞吐量和响应速度。

例如，现代操作系统可以同时运行多个应用程序，在同一时间内处理多个用户的请求。

并发性还可以提高系统的资源利用率，充分发挥计算机的性能潜力。

二、共享性共享性是指多个进程或线程同时访问和使用同一个资源。

这种资源可以是计算机的硬件资源（如打印机、硬盘等），也可以是软件资源（如文件、内存等）。

操作系统需要管理和调度各个进程对共享资源的访问，以避免冲突和数据错误。

共享性使得多个用户可以同时使用计算机的资源，提高了资源利用效率。

同时，共享性也带来了资源竞争的问题，操作系统需要采取相应的机制来保证资源的安全和合理分配。

三、虚拟性虚拟性是指通过逻辑手段将一个物理资源划分为多个逻辑资源，使得每个用户都感觉到拥有一个独立的计算机系统。

虚拟性主要体现在两个方面：时间上的虚拟性和空间上的虚拟性。

时间上的虚拟性是指通过操作系统的调度机制，使得多个进程在同一时间内轮流执行，给用户提供了同时运行多个程序的感觉。

空间上的虚拟性是指通过内存管理和存储管理等技术，将物理内存和存储空间分割成多个逻辑部分，每个部分对应一个用户，实现了内存和存储的虚拟化。

虚拟性提高了计算机系统的使用效率和资源利用率，同时也提高了用户的体验和操作便利性。

四、持久性持久性是指计算机系统在停止运行后，其存储的数据和程序仍然可以保存在外部存储介质中，并可以在系统重新启动后恢复。

操作系统五大管理功能包括哪些操作系统的五个基本管理功能你知道是什么呢?下面由小编整理了操作系统五大管理功能包括哪些的相关知识，希望对你有帮助。

操作系统五大管理功能包括哪些1) 设备管理：主要是负责内核与外围设备的数据交互，实质是对硬件设备的管理，包括对输入输出设备的分配，初始化，维护与回收等。

例如管理音频输入输出。

2) 作业管理：这部分功能主要是负责人机交互，图形界面或者系统任务的管理。

3) 文件管理：这部分功能涉及文件的逻辑组织和物理组织，目录结构和管理等。

从操作系统的角度来看，文件系统是系统对文件存储器的存储空间进行分配，维护和回收，同时负责文件的索引，共享和权限保护。

而从用户的角度来说，文件系统是按照文件目录和文件名来进行存取的。

4) 进程管理：说明一个进程存在的唯一标志是pcb(进程控制块)，负责维护进程的信息和状态。

进程管理实质上是系统采取某些进程调度算法来使处理合理的分配给每个任务使用。

5)存储管理：数据的存储方式和组织结构。

补充：操作系统的四大类操作系统的类型也可以分为几种：批处理系统，分时操作系统，实时操作系统，网络操作系统等。

下面将简单的介绍他们各自的特点：1) 批处理系统：首先，用户提交完作业后并在获得结果之前不会再与操作系统进行数据交互，用户提交的作业由系统外存储存为后备作业;数据是成批处理的，有操作系统负责作业的自动完成;支持多道程序运行。

2) 分时操作系统：首先交互性方面，用户可以对程序动态运行时对其加以控制;支持多个用户登录终端，并且每个用户共享CPU和其他系统资源。

3) 实时操作系统：会有时钟管理，包括定时处理和延迟处理。

实时性要求比较高，某些任务必须优先处理，而有些任务则会被延迟调度完成。

4) 网络操作系统：网络操作系统主要有几种基本功能(1) 网络通信：负责在源主机与目标主机之间的数据的可靠通信，这是最基本的功能。

(2) 网络服务：系统支持一些电子邮件服务，文件传输，数据共享，设备共享等。

研究程序设计中的并发复杂性摘要：当今的科学技术发展日趋成熟，程序设计也在不断地推陈出新，特别是高新技术产业的开发与研究，在理论的应用当中都是需要复杂性和自组织的思想过程协助完成的。

运用复杂性技术观念会对科学技术思维方式的转变过程有着极大的推动作用，现在的程序设计对复杂性的需求程度也是越来越高。

对此，我们认为技术观的复杂性对于科学发展有很大的现实性作用，接下来一文对此问题进行简单的探讨。

关键词：网络；程序设计；并发复杂性；技术观中图分类号：tp393 文献标识码：a 文章编号：1007-9599 （2013） 04-0000-02程序设计中的复杂性的技术观念主要包含着两层含义：第一，对现代化技术进行观察时，运用“复杂性”的思维方式作为重要手段，并在科学技术，经济环境，社会环境等进行系统规范的考察，并且不断创新发展，揭示技术体制下的一系列的规律。

第二层含义，对技术本质进行复杂性的技术观察，分析系统的组成要素，以及各个阶段的演变过程，探究技术系统的适应能力和相关技术复杂性间的相互作用关系。

而并发性是指一个程序进程的并发执行，所产生的资源共享时就要考虑到程序进程中的互斥问题以及同步问题，可是这样就会增加了程序设计难度。

针对这一问题，对程序设计的研究就要把复杂性理念和并发原则相结合，从而再对现代化网络进行改革。

1 并发复杂性的发展由来当今的科学技术发展日趋成熟，程序设计也在不断地推陈出新，特别是高新技术产业的开发与研究，在理论的应用当中都是需要复杂性和自组织的思想过程协助完成的，由此可知，技术观的复杂性的重要意义。

复杂性可以简单看成“复杂系统”，凡是有生命的生物，人类生活参与的或者说是与人类生活密切相关的系统组织，其实是复杂性的表现特征。

复杂性的表现形式是事物千变万化，其中涵盖着没有规律的秩序，并且通过相关组织形式适应发展速度，通过复杂的过程以及复杂的发展变化阶段，向着更高水平的新秩序演化。

不单单是秩序的进化过程，技术的成熟也是由简单到复杂，低级到更高一级的复杂性，其增长的组织过程就是技术的演化。

进程的四个基本特征进程是计算机系统中的基本概念，是指正在执行的程序的一个实例。

每个进程都具有四个基本特征：动态性、并发性、独立性和异步性。

动态性是指进程的执行是动态变化的。

进程的创建、调度、执行和终止都是动态发生的。

一个进程可以通过创建新的进程来分配工作，也可以通过等待其他进程完成工作来同步进程之间的执行顺序。

进程的动态性使得计算机系统可以根据实际的需求进行灵活的资源分配和任务调度。

并发性是指多个进程可以同时执行。

在计算机系统中，通常有多个进程同时运行，它们共享计算机资源，但又具有自己独立的运行空间。

这样多个进程可以并发执行，提高计算机系统的资源利用率和处理能力。

并发性也带来了一些问题，如进程间的竞争条件和死锁问题，需要通过合理的调度和同步机制来解决。

独立性是指进程具有独立的地址空间和资源。

每个进程都拥有自己的地址空间，包括指令、数据和堆栈等。

进程之间的数据是相互独立的，一个进程的错误不会影响其他进程的运行。

进程还具有独立的资源，如文件、设备和网络连接等。

通过独立性，进程可以实现隔离和保护，提高系统的稳定性和安全性。

异步性是指进程的执行是不可预测的。

由于进程具有独立性和并发性，它们可以以任意的顺序执行，而无法提前确定。

进程的执行受多种因素影响，如调度策略、资源竞争和外部事件等。

这种异步性带来了一定的挑战，需要通过合理的调度算法和同步机制来保证进程的正确执行。

综上所述，进程具有动态性、并发性、独立性和异步性这四个基本特征。

了解并理解这些特征对于进行进程管理和设计高效的计算机系统至关重要。

在实际应用中，我们应该合理利用进程的动态性，根据实际需求进行动态调度和资源分配；充分发挥并发性，保证系统的高效运行；充分利用进程的独立性，实现数据隔离和系统稳定性；同时，我们也需要注意进程的异步性，合理设计调度算法和同步机制，确保进程的正确执行，提高系统的可靠性和安全性。

操作系统的四大特性xx年xx月xx日CATALOGUE目录•操作系统的四大特性概述•四大特性之并发性•四大特性之共享性•四大特性之虚拟性•四大特性之异步性•操作系统的其他特性01操作系统的四大特性概述四大特性的定义指操作系统可以同时处理多个任务或事件，包括同时执行多个程序、访问同一资源等。

并发性指操作系统提供资源（如CPU、内存、I/O 设备等）共享，多个程序可以同时使用这些资源，提高了资源利用率。

共享性指操作系统通过技术手段将真实实体（如CPU、内存等）表现为逻辑实体（如进程、地址空间等），以满足用户的需求。

虚拟性指在多道程序环境下，允许多个程序并发执行，但由于资源有限，进程的执行顺序和执行时间是不确定的。

异步性实现多任务并行处理，提高计算机系统的效率。

并发性实现资源共享，减少资源浪费，提高资源利用率。

共享性提高系统的可靠性、可用性和可维护性，以及为用户提供更加便利的界面和交互。

虚拟性充分发挥多道程序并发执行的优点，提高CPU和I/O设备的利用率。

异步性四大特性在操作系统中的作用手工操作阶段早期计算机系统操作是手工的，包括穿孔纸带、指令输入等。

出现批处理操作系统，可以将一批作业一次性输入计算机，提高计算机的使用效率。

随着计算机应用领域的不断扩大，出现了分时和实时操作系统，可以同时处理多个用户请求，并且按照规定的时间完成用户请求。

随着计算机网络的发展，出现了网络操作系统，可以管理网络中的各种资源，提供通信和信息服务。

随着大规模计算机系统和分布式应用的发展，出现了分布式操作系统，可以管理分布式系统中的多个计算机节点，实现任务协同完成。

操作系统发展的历史与现状批处理阶段网络操作系统分布式操作系统分时和实时系统02四大特性之并发性并发性是指操作系统可以同时处理多个任务或事件的能力，包括多个程序同时运行、多个设备同时访问、多个数据流同时传输等。

并发性是操作系统的重要特征之一，它可以提高系统的效率和响应速度，使得系统能够更好地满足用户的需求。

肝硬化常见并发症的危害性*导读：核心提示:肝硬化常见并发症的危害性：1、肝昏迷2、上消化道出血溃疡所致3、感染4、肝肾综合症5、肝硬化常……核心提示: 肝硬化常见并发症的危害性：1、肝昏迷2、上消化道出血溃疡所致3、感染4、肝肾综合症5、肝硬化常见并发症有时表现为原发性肝癌腹水、呕血、肝昏迷等都是肝硬化晚期常见的并发症，对这些事并发症都需要患者积极预防，特别是肝硬化晚期患者，此外，肝硬化常见并发症还有什么可怕的呢?来听听权威肝病专家的相关介绍。

1、肝昏迷：肝功能严重衰竭时可发生肝昏迷。

正常情况下，肝脏对蛋白质氨基酸的代谢是：蛋白质→氨基酸→去氨作用→氨→尿素。

肝硬变后期，由于肝功能严重障碍，去氨作用差，氨不能进一步合成尿素，血液中氨的浓度升高，毒害中枢神经系统。

患者起初躁动不安、谵妄、痉挛，后期嗜睡、昏迷。

2、上消化道出血：这是肝硬化常见并发症，多突然发生大量呕血或黑粪，常引起出血性休克或诱发肝性脑病，病死率很高。

出血原因除食管、胃底静脉曲张破裂外，部分为并发急性胃粘膜糜烂或消化性溃疡所致。

3、感染：肝硬化患者抵抗力低下，常并发细菌感染，如肺炎、胆道感染、自发性腹膜炎等。

自发性腹膜炎的致病菌多为革兰阴性杆菌，一般起病较急，表现为腹痛、腹水迅速增长，严重者出现中毒性休克，起病缓慢者多有低热、腹胀或腹水持续不减;体检发现轻重不等的全腹压痛和腹膜刺激症。

4、肝肾综合症：又称功能性肾衰竭，发生在失代偿期肝硬化出现大量腹水时，由于有效循环血容量不足及肾内血液重分布引起，其特征是自发性少尿或无尿，氮质血症、稀释性低钠血症或低尿钠，肾脏本身却无重要病理改变。

5、肝硬化常见并发症有时表现为原发性肝癌：原发性肝癌的病因是多方面的、综合性的因素。

目前认为与饮用水的污染、黄曲霉菌、亚硝胺、农药、肝脏寄生虫感染，以及营养不良等有密切关系。

清楚了肝硬化常见并发症的危害性，希望肝硬化患者能早日接受治疗，以免造成肝硬化晚期患者遭受更多严重的症状，有问必答网祝大家身体健康!。

进程：是可以并发执行的程序在某个数据集合上的运行过程，是系统进行资源分配和调度的独立单位
线程：指进程中的一条执行路径，是系统进行处理器调度的基本单位，同一个进程中的所有线程共享进程获得的主存空间和资源
进程和线程比较：1调度性：线程是独立调度和分配的基本单位。

2并发性：线程具有更高的并发性。

3拥有资源：线程仅有少量运行必须的资源，进程是拥有资源的单位。

4系统开销：线程的系统开销更小
（以前学操作系统时的笔记，希望对你有用
1)程序只是一组指令的有序集合，它本身没有任何运行的含义，它只是一个静态的实体。

而进程则不同，它是程序在某个数据集上的执行。

进程是一个动态的实体，它有自己的生命周期。

它因创建而产生，因调度而运行，因等待资源或事件而被处于等待状态，因完成任务而被撤消。

反映了一个程序在一定的数据集上运行的全部动态过程。

2)进程和程序并不是一一对应的，一个程序执行在不同的数据集上就成为不同的进程，可以用进程控制块来唯一地标识每个进程。

而这一点正是程序无法做到的，由于程序没有和数据产生直接的联系，既使是执行不同的数据的程序，他们的指令的集合依然是一样的，所以无法唯一地标识出这些运行于不同数据集上的程序。

一般来说，一个进程肯定有一个与之对应的程序，而且只有一个。

而一个程序有可能没有与之对应的进程(因为它没有执行),也有可能有多个进程与之对应(运行在几个不同的数据集上)。

3)进程还具有并发性和交往性，这也与程序的封闭性不同。

软件测试中的可重复性与一致性分析软件测试是确保软件质量的关键环节之一。

在软件测试过程中，可重复性与一致性是两个非常重要的概念。

本文将会分别介绍软件测试中的可重复性和一致性，并分析它们的重要性以及如何确保其实现。

可重复性是指在相同的环境下，重复执行相同的测试用例是否能得到相同的测试结果。

在软件测试中，确保测试结果的可重复性至关重要，因为只有在测试结果可重复的情况下，才能对软件的缺陷进行准确、可靠的评估和修复。

如果测试结果不可重复，开发人员将很难定位和修复问题，从而导致软件质量的下降。

为了确保测试结果的可重复性，我们需要考虑以下几个方面：1. 环境配置的一致性：在执行测试用例之前，需要保证测试环境的配置是相同的。

这包括操作系统版本、硬件设置、网络环境等。

只有保证所有的测试环境配置一致，才能确保测试结果的可重复性。

2. 数据准备的一致性：在执行测试用例时，需要保证测试数据的准备是一致的。

这包括数据库中的数据、文件系统中的数据等。

只有保证相同的测试数据，才能确保测试结果的可重复性。

3. 自动化测试的使用：采用自动化测试工具可以大大提高测试用例的可重复性。

通过自动化测试工具，可以准确地重复执行测试用例，并保证执行结果的一致性。

一致性是指在不同的环境下执行相同的测试用例是否能得到相似或一致的测试结果。

在软件测试中，考虑到软件最终将在不同的操作系统、设备和网络环境下运行，确保测试结果的一致性非常重要。

只有在不同环境下得到一致的测试结果，才能对软件的兼容性和可移植性进行准确的评估。

为了确保测试结果的一致性，我们需要考虑以下几个方面：1. 跨平台兼容性测试：在测试过程中，需要保证软件在不同操作系统和设备上的兼容性。

这包括测试软件在不同的操作系统平台、不同的浏览器、不同的硬件设备上的兼容性。

只有保证跨平台的兼容性，才能确保测试结果的一致性。

2. 并发性测试：并发性是指在同一时间内，多个用户或进程同时访问软件的能力。

第五章并发性：互斥和同步复习题：5.1列出与并发相关的四种设计问题答：进程间的交互，共享资源之间的竞争，多个进程的同步问题，对进程的处理器时间分配问题5.2列出并发的三种上下文答：多个应用程序，结构化应用程序，操作系统结构5.3执行并发进程的最基本要求是什么？答：加强互斥的能力5.4列出进程间的三种互相知道的程度，并简单地给出各自的定义。

答：进程间互相不知道对方：这是一些独立的进程，他们不会一起工作。

进程间间接知道对方：这些进程并不需要知道对方的进程ID号，但他们共享访问某些对象，如一个I/O缓冲区。

进程间直接知道对方：这些进程可以通过进程ID号互相通信，用于合作完成某些活动。

5.5竞争进程和合作进程进程间有什么区别。

答：竞争进程需要同时访问相同的资源，像磁盘，文件或打印机。

合作进程要么共享访问一个共有的资源，像一个内存访问区，要么就与其他进程相互通信，在一些应用程序或活动上进行合作。

5.6列出与竞争进程相关的三种控制问题，并简单地给出各自的定义。

答：互斥：竞争进程仅可以访问一个临界资源（一次仅有一个进程可以访问临界资源），并发机制必须满足一次只有一个进程可以访问临界资源这个规则。

死锁：如果竞争进程需要唯一的访问多于一个资源，并且当一个进程控制着一个进程，且在等待另一个进程，死锁可能发生。

饥饿：一组进程的一个可能会无限期地拒绝进入到一个需要资源，因为其他成员组成垄断这个资源。

5.7列出对互斥的要求。

答：1.必须强制实施互斥：在具有关于相同资源或共享对象的临界区的所有进程中，一次只允许一个进程进入临界区。

2.一个在临界区停止的进程必须不干涉其他进程。

3.绝不允许出现一个需要访问临界区的进程被无限延迟的情况，即不会饿死或饥饿。

4.当没有进程在临界区中时，任何需要进入临界区的进程必须能够立即进入。

5.对相关进程的速度和处理器的数目没有任何要求和限制。

6.一个进程驻留在临界区中的时间是有限的。

5.8在信号量上可以执行什么操作。

MVCC实现事务并发一致性控制随着数据库应用场景的不断拓展和用户数量的不断增加，数据库的并发访问控制成为一个重要的问题。

为了保证数据库的一致性，MVCC（Multi-Version Concurrency Control）实现了事务的并发控制。

本文将探讨MVCC的原理和实现方式，以及其在实现事务并发一致性控制方面的作用。

一、MVCC原理MVCC是一种数据库的并发控制方式，它通过创建数据的多个版本来实现事务的并发控制和一致性。

MVCC将每个事务的读取和写入操作视为对数据库某个时间点的快照操作，每个事务只能看到自己开始之前的数据版本，从而避免了读写冲突和数据不一致的问题。

MVCC的实现依赖于以下两个关键概念：快照和版本链。

1. 快照：MVCC将每个事务的读操作都视为对数据库的某个时间点的快照操作，事务读取的数据版本只包括在其开始之前已经提交的事务所修改的数据。

每个数据项都有一个唯一的时间戳，表示数据版本的创建时间。

2. 版本链：对于每个数据项，MVCC维护一个版本链，每个版本链包含该数据项的所有版本。

每个版本都有一个时间戳和事务ID，用于标识该版本的创建时间和修改者。

二、MVCC实现方式MVCC的实现方式可以分为两类：基于时间戳的实现和基于版本号的实现。

1. 基于时间戳的实现：这种实现方式使用时间戳来标识事务和数据版本。

每个事务有一个唯一的事务ID和开始时间戳，每个数据版本有一个唯一的版本号和创建时间戳。

在读取数据时，事务只能看到在其开始之前已经提交的事务修改的数据版本。

2. 基于版本号的实现：这种实现方式使用版本号来标识事务和数据版本。

每个事务有一个唯一的事务ID和开始版本号，每个数据版本有一个唯一的版本号和创建事务ID。

在读取数据时，事务只能看到比其开始版本号小的事务所修改的数据版本。

三、MVCC的作用MVCC实现了事务的并发控制和一致性，具有以下几个优点：1. 提高并发性能：MVCC通过允许多个事务同时读取数据，减少了事务之间的冲突，提高了并发性能。

名词解释操作系统:是配置在计算机硬件上的第一次软件，是对硬件系统的首次扩充。

并行与并发：并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生。

并发性是指两个或多个事件在同一事件间隔内发生。

程序的顺序执行：单道系统中，程序是顺序执行的，即程序在执行时，必须按照某种先后次序进行，仅当前一操作执行完后，才能执行其后续操作。

因此在某一时刻，系统的各个部分中只有一部分在工作。

程序的并发执行：在第一个程序输入后；对第一个程序计算；同时对第二个程序输入；从而使第一个程序的计算操作与第二个程序的输入操作并发执行。

进程与线程：进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运动活动。

线程是比进程更小的能独立运行基本单位。

线程能比进程更好地提高程序的并发执行程度，充分发挥多处理机的优越性。

管程：代表共享资源的数据结构以及由对该共享数据结构实施操作的一组过程所组成的资源管理程序共同构成了一个操作系统的资源管理模块，我们称之为管程。

信号量：信号量也叫信号灯，一般是由两成员组成的数据结构，是一个确定的二元组。

原语：就是由若干条指令组成的，用于完成一定功能的一定过程。

临界资源与临界区：临界资源是系统中某些资源一次只能被一个进程使用。

每个进程中访问临界资源的那段代码成为临界区。

静态优先级与动态优先级：在创建进程的时候，且在进程的运行期间保持不变称为静态优先级。

动态优先级是指在在创建进程之处，先赋予其一个优先级，然后其值随进程的推进或等待时间增加而改变，以便获得更好的调度性能。

作业：用户在一次计算过程中或者一次事务处理过程中，要求计算机系统所做工作的总称。

作业控制块：为了管理个调度作业，在多道批处理系统中，为每个作业设置了一个作业控制块JCB，它是作业系统中存在的标志。

其中保存了系统对作业进行管理和调度所需的全部信息。

快表/页表/段表：块表：为了提高地址变换速度，可在地址变换机构中增设一个具有并行查寻能力的特殊高速缓冲寄存器，称为快表。