操作系统引论：目标、作用与历史

"该资源是关于操作系统的第一章内容，主要介绍了操作系统的基本概念、目标、作用和发展历程。提供了三本教材作为教学参考，并深入探讨了操作系统的四个主要目标：有效性、方便性、可扩充性和开放性。同时，阐述了操作系统作为用户与计算机硬件之间接口的角色，包括系统调用和交互命令的使用。此外，还提到了操作系统管理计算机系统资源的功能，如处理器、存储器、I/O设备和信息资源的管理。" 操作系统是计算机系统的核心组成部分，它在计算机硬件和用户之间起到桥梁和管理者的角色。操作系统的主要目标包括： 1. 有效性：操作系统通过优化资源调度和管理，提高系统资源的利用率，从而提升系统的整体性能，增加系统的吞吐量。 2. 方便性：通过提供用户友好的接口，如命令行、图形化界面和系统调用，使得用户无需直接操作硬件，就能轻松使用计算机。 3. 可扩充性：随着技术的发展，操作系统需要适应多处理机系统、计算机网络和互联网的需求，具备良好的可扩展性以支持新的硬件和架构。 4. 开放性：遵循国际标准，如OSI模型，确保不同硬件和软件间的兼容性，便于系统间的互连和通信。 操作系统的作用体现在以下几个方面： - 接口功能：为用户提供多种交互方式，如命令行、系统调用（如Linux的fork()、exit()，DOS的int21h）和图形窗口界面，使得用户可以便捷地访问和控制计算机。 - 资源管理：操作系统负责管理计算机的硬件资源（处理器、存储器、I/O设备）和信息资源（程序和数据），确保这些资源的合理分配和高效使用。 - 资源抽象：通过软件抽象，将复杂的硬件资源转化为用户易理解和使用的接口，简化了用户对硬件的操作。 图1-1展示了操作系统作为接口的示意图，用户通过操作系统提供的系统调用和交互命令来与硬件及应用程序进行交互，实现了用户与计算机硬件之间的隔离。 本章还提及了操作系统管理的不同类型的资源，硬件资源包括处理器、内存和输入/输出设备，而信息资源则涵盖了运行的程序和数据。操作系统通过有效地管理和调度这些资源，保证了计算机系统的稳定运行和用户需求的满足。