操作系统核心概念与进程管理概览

"操作系统复习各章知识点总结" 操作系统作为计算机系统的核心组成部分，负责管理和调度计算机的硬件资源，确保各个应用程序能够高效、安全地运行。在第一章中，我们了解了操作系统的定义，它是一个软件集合，主要任务是对计算资源进行管理与分配。OS在计算机系统中起到承上启下的作用，向上层应用提供服务，向下层硬件进行控制。随着技术的发展，操作系统经历了从无到有，再到批处理、分时和实时系统等多个阶段。 多道程序设计系统是操作系统的重要进步，通过中断技术和通道技术使得多个作业可以在主存储器中同时运行，提高了处理器利用率。程序浮动是这种系统的关键特性，允许程序在内存中自由移动而不影响其执行。此外，分时技术将处理机时间划分为时间片，轮流分配给多个用户，实现了用户间的交互。多重处理则指的是在同一台计算机上同时执行多道程序或指令序列，或是多处理机系统中多处理器的并行处理。 微内核结构的操作系统将核心功能最小化，仅包含基本的服务，如进程管理、内存管理和通信，其余服务作为独立模块运行在用户空间。这样做的优点是提高了系统的稳定性和模块化设计。实时操作系统强调快速响应和确定性的执行时间，通常用于航空航天、工业控制等领域，其调度算法的设计非常关键。 操作系统具有并发性、共享性、虚拟性和异步性四大特征。并发性允许多个任务在宏观上看似同时执行，共享性让资源可以被多个进程访问，虚拟性通过资源的抽象使得用户感觉拥有独占资源，而异步性反映了程序执行的非顺序性。 第二章主要讨论了进程的描述与控制。进程是并发执行的程序实例，包括程序、数据和PCB三部分。进程状态转换是进程生命周期中的重要环节，通常包括就绪、运行和阻塞三种状态，这些状态之间的转换受到各种事件的影响。PCB是操作系统管理进程的核心数据结构，包含了描述信息、现场状态信息、控制信息和资源占用信息等，是进程存在的标志。进程映像是由PCB、程序代码和数据组成的整体，它们共同构成了进程在内存中的形象。 在后续章节中，会深入探讨进程间通信、同步与互斥、调度算法、死锁、内存管理、文件系统和I/O管理等重要主题。这些都是操作系统理论和技术的基础，对于理解和使用操作系统至关重要。