操作系统复习笔记：并发、异步与系统发展

操作系统是计算机系统的核心组成部分，它管理着计算机的硬件资源，为用户提供友好的接口和服务。这份“408-王道-操作系统-笔记.docx”文档是作者个人在复习操作系统课程时整理的学习资料，主要来源于王道论坛的复习资料，包含了作者的学习心得和总结。笔记以Word文档的形式编写，便于个人复习和检索，同时也分享出来希望能帮助到其他学习者。 文档首先介绍了操作系统的概念和功能。操作系统可以分为多个层次，其主要功能包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理和作业调度等。操作系统的特征包括并发性、共享性、虚拟性和异步性。并发性是指多个任务在时间上重叠执行，而并行性则是在同一时刻执行多个任务，这通常依赖于多核CPU。共享性允许资源被多个进程同时使用，但为了保证数据一致性，某些资源可能需要互斥访问。虚拟化技术可以提供超出物理资源限制的服务，例如虚拟内存。异步性是并发性的结果，允许任务在不阻塞其他任务的情况下执行，常通过多线程实现。 文档接着讨论了同步与异步的概念。同步意味着任务按顺序执行，每个任务必须等待前一个任务完成。这会导致任务间的阻塞，可能降低系统性能。相反，异步执行允许任务并发或并行，任务间相互独立，常通过事件驱动、回调函数或协程技术实现。异步编程在处理I/O密集型任务时能提高效率和响应性，但同步编程在理解和调试上更直观。开发者应根据应用场景选择合适的编程模式。 文档还概述了操作系统的发展历程，从早期的手工操作阶段，经过批处理系统（单道和多道），再到分时操作系统、实时操作系统，直至现代的网络操作系统、分布式操作系统和个人计算机操作系统。在这些阶段中，中断技术的引入极大地促进了并发执行，而分时操作系统则通过时间片轮转的方式为多个用户提供交互式服务。实时操作系统则强调对紧迫任务的快速响应。 这份笔记详尽地涵盖了操作系统的基础知识，包括其概念、特征、发展历史以及并发与异步编程的概念，对于准备操作系统课程考试或者深入理解操作系统原理的人来说是一份宝贵的参考资料。