操作系统：阻塞原语与进程控制

操作系统是计算机系统的核心组件，它在第1章的引论中占据了重要地位。本章首先定义了操作系统的基本概念，将其视为计算机资源的管理者，负责管理和控制硬件及软件资源。操作系统的主要目标是为用户提供方便、高效和安全的计算机使用环境。 1.1操作系统概念 - 裸机：计算机系统的基础，没有安装任何软件，仅包含硬件组件。 - 虚拟机：在操作系统的作用下，裸机被改造成了功能增强且用户友好的虚拟设备，提供了资源管理和各种服务。 操作系统的发展阶段包括单/多道批处理系统、分时系统和实时系统，每种系统都有其特定的应用场景和特点。其中，单/多道批处理系统侧重于提高系统资源利用率，而分时系统和实时系统则分别强调了响应时间和及时性。 2. 阻塞原语 - 阻塞原语是一种进程调度机制，当进程等待某个事件（如I/O操作、外部数据或服务）时，会主动暂停自身执行并进入阻塞状态，直到所期待的事件发生后被唤醒。这涉及进程间的同步和通信，是实现并发控制的关键技术。 2.2.3 进程的阻塞与唤醒 - 进程阻塞是操作系统实现并发的重要手段，它允许一个进程暂时停止执行，释放资源以便其他进程占用。 - 唤醒则是当期待的事件发生时，操作系统将阻塞的进程重新激活，恢复其执行。这通常通过中断或事件驱动机制完成。 操作系统的特性包括并发性（允许多个进程同时运行）、共享（多个进程可以访问同一资源）、虚拟性（隐藏硬件细节，提供统一接口）和异步性（用户不感知内部操作的复杂性）。这些特性使得操作系统能够提供高效、灵活的资源管理和服务。 此外，了解微内核OS结构，即只包含基本系统服务的内核，以及外围服务模块化的设计，对于深入理解现代操作系统架构至关重要。 第1章从操作系统概念出发，探讨了其在计算机系统中的作用，涵盖了从历史发展到现代特性的全面内容，并重点介绍了阻塞原语在并发控制中的核心作用。学习这一章有助于加深对操作系统底层工作机制的理解，从而更好地利用计算机资源。