操作系统概论：管理与扩展计算机功能

"单道批处理系统-操作系统概述" 操作系统是计算机系统的核心组成部分，它管理和控制着计算机的硬件和软件资源，为用户提供高效、安全、便捷的服务。在本课程中，我们将深入探讨操作系统的基本概念、原理及其在不同层面的功能。 单道批处理系统是一种早期的操作系统类型，主要包括FMS（FORTRAN Monitor System）和IBMSYS（IBM为7094机配备的操作系统）。这些系统的特点是，它们一次只执行一个作业或程序，将一批作业收集起来，一次性加载到内存中进行处理，直到该作业完成，然后才开始执行下一个作业。这种方式提高了计算机的利用率，减少了人机交互的频率。 操作系统的主要作用包括以下几个方面： 1. **处理机管理**：操作系统负责调度和分配处理器资源，确保多个任务能够有效并发执行，提高系统效率。这涉及到进程管理，包括进程创建、撤销、同步、通信和死锁预防。 2. **存储管理**：管理内存资源，包括内存分配、回收、页面调度等，以避免内存碎片，并优化内存使用。 3. **设备管理**：通过设备驱动程序，操作系统使得用户可以透明地访问和使用各种硬件设备，如磁盘、打印机等。同时，它还支持设备共享和缓冲技术，提高I/O性能。 4. **文件管理**：操作系统负责文件的创建、删除、读写操作，以及文件的组织、保护和备份。它还提供目录结构，帮助用户管理和查找文件。 5. **用户接口**：为用户提供与操作系统交互的手段，如命令行界面（CLI）和图形用户界面（GUI），使得用户能方便地操作计算机。 课程内容覆盖了操作系统的核心章节，包括： - **第一章操作系统概论**：介绍操作系统的定义、历史发展和分类，以及其在计算机系统中的角色。 - **第二章处理器管理**：深入讨论进程的概念、状态转换、调度算法以及同步机制。 - **第三章同步、通信与死锁**：探讨进程间的通信方式（如信号量、管程）以及死锁的预防和检测。 - **第四章存储管理**：涵盖虚拟内存、分页和分段技术，以及内存分配策略。 - **第五章设备管理**：讲解I/O系统、中断处理、缓冲技术以及DMA（直接内存访问）。 - **第六章文件管理**：涉及文件系统的设计、文件的存储结构、访问控制和恢复策略。 学习操作系统需要认真阅读教材，如《操作系统教程》（孙钟秀, 费翔林，骆斌著）和《计算机操作系统》（汤子瀛等著），同时参考其他相关文献以加深理解。此外，积极参与讨论和实践，拓宽视野，是掌握操作系统原理的关键。通过本课程的学习，不仅能够为专业核心课程打下坚实基础，也是考研和技术开发的重要理论准备。