操作系统概论：功能、设计与重要性

"本章是关于操作系统的基础介绍，涵盖了操作系统的目标、作用、发展过程、基本特性和主要功能，以及结构设计。课程强调预习、专心听讲和做作业的重要性，并以考试为主，结合平时表现评估成绩。课程内容包括操作系统引论、进程管理、处理机调度与死锁、存储器管理、设备管理、文件管理、操作系统接口、网络操作系统、系统安全性以及UNIX系统内核结构。本章特别提到了一些常见操作系统，如Windows、DOS、Linux、UNIX及其变种，强调了操作系统的基本任务和不应承担的任务，即它不是用于特定应用或编译程序的工具。" 操作系统是计算机系统的核心组件，它管理硬件资源并为用户提供服务。操作系统的目标包括有效利用系统资源、提高系统的吞吐量、保障系统的安全性和提供友好的用户界面。它的作用体现在启动和管理用户程序、提供系统调用接口、实现各种工具和命令，以及创建多任务或多用户的环境。 操作系统的发展过程历经了从早期的批处理系统到分时系统，再到个人计算机上的单用户系统，以及现在的网络和分布式操作系统。随着技术的进步，操作系统不断演进，以适应新的硬件和用户需求。 操作系统的基本特性包括并发性、共享性、虚拟化、异步性和确定性。并发性使得多个任务可以同时执行，共享性允许资源被多个用户或进程使用，虚拟化技术可以模拟硬件资源，异步性反映了系统对事件的非顺序响应，而确定性则关乎系统行为的可预测性。 主要功能方面，操作系统负责进程管理，包括进程的创建、销毁、同步和通信；处理机调度，决定哪个进程应获得CPU；存储器管理，如内存分配和回收；设备管理，处理输入/输出操作；文件管理，包括文件的创建、删除、读写和保护；以及提供操作系统接口，如命令行或图形用户界面，供用户与系统交互。 结构设计上，操作系统可能采用单体结构、微内核结构、层状结构、模块化结构或客户-服务器结构。每种设计都有其优缺点，适应不同的应用场景。 通过学习操作系统，学生将理解操作系统如何在底层工作，为应用程序提供支持，并能够分析和解决与操作系统相关的实际问题。