操作系统基础：顺序程序设计与系统特性

"顺序程序设计特点-操作系统课件" 顺序程序设计是计算机科学中的基本编程范式，它的特点主要体现在以下几个方面： 1. **程序执行的顺序性**：在顺序程序设计中，程序的指令按照它们在源代码中的排列顺序依次执行。每一行代码在前一行执行完毕后才会被执行，这种线性的执行方式使得程序员可以预测程序的运行流程。在单处理器系统中，这是最基本且最常见的执行模式。 2. **程序环境的封闭性**：顺序程序通常运行在一个相对封闭的环境中，即它们假定自己是系统中唯一正在运行的程序，拥有对系统资源的独占使用权。因此，程序可以预期其对内存、CPU时间以及其他资源的访问不会受到其他程序的干扰。 3. **程序执行结果的确定性**：如果给定相同的输入和初始状态，顺序程序每次执行都会得到相同的结果。这是因为程序的执行路径和结果只取决于代码逻辑和输入，不受并发或随机因素的影响。 4. **计算过程的可再现性**：由于顺序程序的执行是确定性的，所以只要条件相同，就可以完全重现之前的计算过程。这对于调试、测试和验证程序的正确性至关重要。 在操作系统中，虽然多任务和并发执行已经成为常态，但操作系统仍需要处理和管理顺序程序。操作系统通过时间片轮转、进程调度等方式，确保在多任务环境下，每个程序看起来仍然是顺序执行的。操作系统为用户提供了这样的抽象，使得用户可以编写顺序程序，而无需关心底层的并发执行细节。 操作系统是管理和控制计算机硬件资源的关键软件，它提供了用户接口，使得用户可以通过图形用户界面（GUI）、命令行界面（CLI）或其他形式与计算机交互。操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、设备管理、文件系统管理和网络安全等。操作系统还负责调度任务，决定哪个程序应该何时获得CPU时间，以确保系统的公平性和效率。 在操作系统的发展历程中，从早期的批处理系统到分时系统，再到实时系统和现代的个人计算机操作系统，操作系统不断进化以满足更多样化的需求。操作系统提供了多种服务，如进程间通信、网络连接、存储管理等，并通过各种用户接口，如系统调用、图形用户界面等，让用户能够便捷地使用这些服务。 在学习操作系统时，通常会参考一些经典教材，例如南京大学孙钟秀的《操作系统教程》、汤子瀛等的《计算机操作系统》以及Silberschatz的《操作系统概念》。通过学习操作系统，可以深入理解计算机系统的工作原理，为软件开发和技术研究打下坚实的基础。操作系统课程通常包括操作系统概论、操作系统结构、进程管理、内存管理等内容，通过理论学习和实验实践，帮助学生掌握操作系统的核心概念和技术。