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
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
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。