操作系统概述：用户与系统视角

"该资源主要介绍了操作系统的概念、种类、结构以及系统调用，并通过用户和系统两个角度来解析操作系统的功能。同时提到了先修课程的要求，考核方式，以及课程内容的章节划分，强调了操作系统在计算机科学中的重要地位和学习难点。" 操作系统是计算机系统的核心组件，它作为用户与硬件之间的桥梁，管理和控制计算机的软硬件资源。从用户角度看，操作系统提供了人机交互接口，如图形界面和命令行，使得用户可以便捷地使用计算机。而从系统角度看，操作系统是资源的管理者和调度者，负责分配和控制CPU时间、内存、I/O设备等，确保系统的安全和高效运行。 操作系统的主要类型包括批处理、分时、实时、网络和分布式。批处理系统适用于大量重复性任务，一次性提交处理；分时系统允许多个用户同时使用计算机，每个用户感觉就像独占系统；实时系统对响应时间有严格要求，常见于工业控制等领域；网络操作系统支持网络环境下的资源共享和通信；分布式系统则由多台计算机协作完成任务，各节点间相对独立。 操作系统的基本功能可归纳为五个方面：作业管理、进程管理、内存管理、设备管理和文件管理。作业管理负责作业的提交、调度和执行；进程管理涉及进程的创建、同步、通信和调度；内存管理则关注如何有效地分配和回收内存；设备管理使用户能方便地访问和控制硬件设备；文件管理则涉及文件的创建、删除、读写和保护。 在计算机硬件中，CPU通常有两种工作模式：核心态（或称管态）和用户态（或称目态）。核心态具有更高的权限，能够执行系统级指令，处理系统级任务；而用户态则限制了对硬件的直接访问，保证了系统的稳定性和安全性。在程序状态寄存器（PSW）中会记录当前CPU的工作模式。 学习操作系统这门课程，需要具备一定的硬件基础，如模电、数电、计算机组成原理或微机原理，以及软件基础，如高级语言和数据结构。课程评估包括平时成绩（作业、实验）和考试成绩（笔试）。学习过程中，理解抽象概念、掌握原理、熟悉算法和数据结构是关键挑战。