操作系统四个基本特征例子,操作系统的基本特征包含哪些

首页 > 上门服务 > 作者:YD1662023-11-13 00:09:40

操作系统是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序,是计算机系统的内核与基石,操作系统提供了一个让用户与系统交互的操作界面。在政策的鼓励下,过去20年里,中国无数的企业、研究机构、高校宣布研发自主国产操作系统的不计其数,目前,做得较好的有10家左右。前面我们团队撰文《国产操作系统——发展、类别和品牌》,这里我们接着来聊聊国产操作系统的产品特性。

1. 操作系统的特性

操作系统主要有并发、共享、虚拟和异步四大特性。

(1)并发

并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。这些事件宏观上是同时发生的,但微观上是交替发生的。

注:并发与并行(需要有相关硬件支持)不同。并行是指两个或多个事件在同一时刻同时发生。

操作系统的并发性(通过分时得以实现)是指计算机系统中“同时”运行着多个程序,这些程序宏观上是同时运行的,微观上是交替运行的。

注:单核CPU同一时刻只能执行一个程序,各个程序只能并发执行。

多核CPU同一时刻可以同时执行多个程序,多个程序可以并行执行。

(2)共享

共享即资源共享,是系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。资源共享分为互斥共享和同时共享两种。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,但一个时间段内只允许一个进程访问该资源。同时共享:系统中的某些资源,允许一个时间段内由多个进程“同时”对他们进行访问。

例子:

互斥共享:QQ和微信视频使用时,同一时间段内摄像头只能分配给其中一个进程。

同时共享:QQ发送文件1,微信发送文件2,看似同时进行,实则交替进行。(并发性:两个进程正在并发执行;共享性:共享地访问硬盘资源)

注:并发和共享是操作系统两个最为基本的特征,两者互为存在条件。

(3)虚拟

虚拟是指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物,物理实体是实际存在的,逻辑上对应的物是用户感受到的。

虚拟技术分为空分复用技术(如虚拟存储器技术)和时分复用技术(如虚拟处理器),其中“时分复用技术”微观上处理机在各个微小的时间段内交替着为各个进程服务。

注:如果失去了并发性,则一个时间段内系统中需要运行一道程序,那么就失去了实现虚拟性的意义。因此,不能抛开并发性谈虚拟性。

(4)异步

异步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,进程的执行不是一贯到底的,而是断断续续,以不可预知的速度向前推进。

注:如果失去并发性,系统只能串行地运行各个程序,每个程序的执行会一贯到底。只有拥有并发性才能导致异步性。

2. 国产操作系统的特点

(1)国产操作系统市场保持较快增长,增速平稳。根据调查,国产操作系统连续多年保持增长,2020年增速达到了20.30%,有巨大的发展潜力。

(2)国产操作系统市场增长速度持续多年超过全球市场增长速度,市场份额也不断增加,未来1到2年有望突破5%。

(3)国产操作系统不断开拓新领域。

(4)除了政务、军队等对自主可控性要求比较高的行业外,目前央企、事业单位以及重点行业等正成为OS增长的主要领域。

(5)麒麟软件、统信软件、华为、翼辉信息等龙头企业,在不同的领域的收入规模和增长速度都有突出表现,同时带动市场增加。

3. 国产操作系统的应用范围

国产操作系统的优势在于自主可控、性能稳定、安全性好可用于专用办公计算机及装备配套计算机。专用办公计算机是指部队在特定场合配备的仅限于指定用途的计算机,如指挥控制系统计算机、保密资料管理计算机、仓库管理计算机等。这些计算机的用途单一,不允许挪作它用,技术状态也比较固定。以指挥控制系统计算机为例其用途仅限于指挥任务使用运行的应用软件是事先安装好且不允许随意加装或卸载的,对稳定性、安全性有很高的要求。这样的计算机就特别适合安装国产操作系统,可以充分发挥国产操作系统的长处。

装备配套计算机是作为装备的一部分配发部队的计算机,如测发控系统计算机、技术阵地测试设备计算机等。这些计算机是装备的一部分,其技术状态是随装备定型了的,不允许轻易改变其用途也仅限于在整个装备中承担指定的逻辑控制、数据处理等功能不允许增加其它用途。装备配套计算机比专用计算机限制更严格需要的应用软件更少,因而也更适合使用国产操作系统。

4. 部分国产操作系统性能对比分析

下面是一些国产操作系统的优劣:

(1)中标麒麟

优点:为Windows用户迁移到该操作系统提供了方便,使用户能够迅速掌握新系统,可节省大量人员培训成本。

缺点:与其他软件兼容性差,响应速度慢。与服务器兼容欠佳,系统运行时,高级别进程在执行低级别文件后会降低级别,而低完整级进程不可能通过执行文件提升自己的权限。

(2)银河麒麟

优点:银河麒麟操作系统具有性能领先、生态丰富、体验提升、云端赋能、融入移动、内生安全等优点。

缺点:在其稳定性、性能和标准化这方面,还有进行提升空间。

(3)Deepin

优点:简单易用,桌面美观,能够很好的代替Windows系统进行工作与娱乐,深受用户好评。

缺点:性能优化不足,软件难兼容,应用生态不健全等一系列问题仍旧需要不断完善。

(4)普华

优点:能良好支持各类常见外设,更贴近用户的使用习惯,通过以用户实际使用为目标的桌面环境设计提供给用户一个稳定、安全、高效的个性化使用平台。

缺点:性能方面还有很大提升空间,需解决软件兼容问题,让应用生态更加完善才更具竞争力。

(5)UOS统一

优点:UOS采用开源共创社区研发模式,鼓励上下游产业链厂商和技术人员参与研发工作贡献代码,共同打造符合行业用户需求的安全、易用、稳定的操作系统产品。

缺点:对于普通用户来说,缺点很明显,缺少日常软件、游戏的生态环境极大地阻碍了系统在消费市场的发展。

(6)华为鸿蒙

优点:该系统是面向下一代技术而设计的,能兼容全部安卓应用的所有Web应用。若安卓应用重新编译,在鸿蒙OS上,运行性能提升超过60%。鸿蒙OS架构中的内核会把之前的Linux内核、鸿蒙OS微内核与LiteOS合并为一个鸿蒙OS微内核。创造一个超级虚拟终端互联的世界,将人、设备、场景有机联系在一起。同时由于鸿蒙系统微内核的代码量只有Linux宏内核的千分之一,其受攻击几率也大幅降低。

缺点:虽然鸿蒙系统可以兼容安卓应用,基于AOSP,但不是真正完全适配的软件,使用起来总是有些不稳定,其系统框架下的APP应用数量太少,局限性强,使其饱受诟病,鸿蒙OS基于Android系统的常用应用,也同时受谷歌的框架服务GMS制约,出国使用不了,导致核心技术始终受制于人的局面。

阅读参考:

本今日头条号-数字经济探索发布的文章:国产操作系统——发展、类别和品牌

(国产软件知识系列由樊重俊教授国产软件知识团队撰写,转发本文请标明作者与出处。推广国产软件,我们是认真的!欢迎关注,带你一起长知识!本文执笔:杨夏洁,修正:张红柳。)

操作系统四个基本特征例子,操作系统的基本特征包含哪些(1)

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