操作系统原理：并发执行与进程管理

该资源是一份关于操作系统原理的PPT，主要探讨了程序的并发执行以及操作系统的相关概念，包括进程管理和存储器管理。内容涵盖了计算机的发展历程、操作系统的演进，以及不同类型的批处理系统。 1. **操作系统的概念** 操作系统是计算机系统中的核心软件，它管理并协调计算机硬件和软件资源，提供服务给用户和其他软件。操作系统的主要功能包括进程管理、存储器管理、设备管理、文件管理等。 2. **程序的并发执行** 在并发执行中，多个程序或作业可以在同一时间段内看似同时进行。例如，系统中有n个作业，每个作业包含输入、处理和输出三个步骤。这些步骤中，有些可能需要按照特定顺序执行（有序），而其他部分则可以并行执行（并发）。并发执行提高了系统资源的利用率，减少了整体的执行时间。 3. **计算机发展简史** 计算机的发展经历了四个主要阶段，从最初的电子管计算机到晶体管、集成电路，再到大规模集成电路。随着硬件的发展，计算机的功能越来越强大，处理速度不断提高。 4. **操作系统的发展** 操作系统从早期的无操作系统阶段，发展到批处理系统（包括联机和脱机批处理），再到分时系统、实时系统、个人计算机系统，以及现在的多处理机和分布式系统。这些发展反映了计算机对效率、交互性和并行处理能力的需求增长。 5. **批处理系统** 批处理系统主要分为单道和多道两种。单道批处理系统中，内存只运行一个作业，而多道批处理系统则允许多个作业在内存中并发执行。早期的批处理系统由于主机和外设的速度差异，引入了中断和通道技术，以解决两者间的效率问题，发展出了脱机批处理系统。 6. **进程管理** 进程是操作系统中执行程序的实例，具有独立的内存空间和执行状态。进程管理包括创建、撤销、同步和通信等，确保多个并发执行的进程能正确、高效地共享系统资源。 7. **存储器管理** 存储器管理涉及内存分配、地址映射、页面替换等策略，确保多个进程能有效地使用有限的内存资源，同时避免数据冲突和内存泄漏。 8. **操作系统的作用** 操作系统通过调度算法来决定哪个进程获取CPU，何时获取，以及运行多久。它还负责内存的分配，确保数据的安全性和完整性，并为用户提供接口，使得他们可以方便地使用计算机。 总结，这份PPT深入浅出地讲解了操作系统的基本原理，特别是程序并发执行的概念，以及操作系统在计算机历史和系统设计中的角色。通过对这些知识点的学习，读者可以更好地理解操作系统的功能及其在现代计算机系统中的重要性。