操作系统概论：并发性、资源管理与进程特性

"这篇内容主要讨论了进程的特性以及操作系统的核心概念、功能和结构，同时提到了数据库技术的三级架构。" 在操作系统中，进程是基本的执行单元，具有四个关键特性：并发性、动态性、独立性和交往性。并发性意味着系统能够同时处理多个进程，使计算机工作更高效。动态性指的是进程的状态会随着执行的进行而不断变化，如等待、运行和就绪等。独立性是指每个进程都是系统分配资源的基本单位，拥有自己的地址空间。交往性则体现了进程间可以通过各种通信机制交换信息。异步性意味着进程执行的顺序是非确定的，取决于调度策略和系统资源。 操作系统作为计算机系统的基础软件，其主要功能包括处理机（进程）管理、存储器管理、文件管理、设备管理和用户接口。处理机管理涉及到进程的创建、调度、同步和通信；存储器管理负责内存的分配和回收；文件管理提供了对数据的组织和访问；设备管理处理输入输出操作；用户接口让使用者能方便地与系统交互。 操作系统的特征包括并发性、共享性和随机性。并发性体现在多任务同时执行；共享性是指资源可被多个进程共享；随机性则反映了进程执行的不确定性。操作系统可以分为批处理系统、分时系统、实时系统、个人操作系统、网络操作系统、分布式系统和嵌入式系统，每种类型都有其特定的应用场景和设计目标。 操作系统与硬件紧密配合，特权指令只允许操作系统使用，以保护系统安全。CPU有管态和目态两种运行模式，前者用于执行特权指令，后者供用户程序使用。存储体系通常包含高速缓存、内存和外存，中断技术是处理系统事件的关键机制，分为强迫中断和自愿性中断，中断优先级决定了处理的顺序，中断屏蔽用于控制中断的处理。常见的I/O控制方式包括循环测试、中断处理、DMA和通道方式。 进程作为操作系统中的核心概念，是一个程序在特定数据集上的执行实例，具有生命周期和状态转换。一个程序可以启动多个进程，每个进程都有自己独立的执行路径和资源。通过理解这些基本概念，我们可以更好地设计和管理操作系统，以及在数据库系统中有效地利用三级架构来组织和管理数据。