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软件系统有什么特征

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软件系统的特征可以从多个维度进行划分,综合权威资料整理如下:

一、核心基本特征

并发性

指两个或多个事件在同一时间间隔内发生,宏观上表现为同时进行,但微观上是交替执行。例如,多个程序在CPU时间片轮转中交替运行。 - 实现方式:

通过多道程序设计技术(如分时复用)实现,单处理器系统通过时间片轮转调度多个进程。

共享性

系统资源(如内存、设备)可供多个进程共同使用,分为互斥共享和同时访问两种方式。 - 互斥共享:

同一时间仅允许一个进程访问资源(如文件读写);

同时访问:多个进程可同时使用无独占性的资源(如显示器输出)。

虚拟性

通过技术将物理实体(如CPU、存储设备)抽象为逻辑上的多个对应物,提高资源利用率。例如,分时复用技术将物理CPU虚拟为多个逻辑CPU。 - 实现方式:

时分复用(时间片轮转)、空分复用(存储空间动态分配)等。

异步性

多个进程并发执行,但因资源有限,进程执行顺序和速度不可预知。例如,一个进程等待I/O操作完成时,其他进程可继续执行。

二、其他重要特征

层次结构与模块化

软件系统由操作系统、应用软件、中间件等分层构成,各层通过接口协同工作。 - 操作系统:

管理硬件资源,提供基础服务(如进程调度、内存管理);

应用软件:基于操作系统提供的接口开发,解决具体问题(如办公软件、数据库管理系统)。

系统性与整体性

软件系统需具备整体性、可靠性、可维护性和可扩展性,确保硬件与软件的协调运作。 - 整体性:

将硬件和软件视为统一系统,简化用户操作;

可扩展性:支持功能扩展和资源动态分配。

安全性与权限管理

通过用户认证、访问控制等机制保护系统资源,防止非法访问。

三、补充说明

进程与线程:

进程是资源分配的基本单位,线程是进程的轻量级执行实体,两者协同实现并发性;

中断与同步:中断机制响应硬件事件,同步机制(如信号量、互斥锁)协调多进程访问共享资源。

以上特征共同构成了软件系统的核心框架,支撑着复杂应用的高效运行。