操作系统考研复习：OS作用与核心概念解析

"该资料是针对操作系统在考研辅导中的内容，由罗惠琼教授讲解，主要涵盖了操作系统的基本概念、发展、分类、运行环境、体系结构，以及进程管理、内存管理和文件管理等核心知识点。" 操作系统是计算机系统的核心部分，它提供了用户与计算机硬件之间的接口，使得用户能够方便地使用计算机。用户接口包括字符形式、菜单形式和图形形式的命令，这些命令使得用户可以执行各种操作。同时，操作系统还提供了系统调用，即应用编程接口(API)，供应用软件使用，以实现对硬件资源的访问和管理。 操作系统的发展经历了从早期批处理系统到分时系统，再到个人计算机系统和现代的分布式、网络化操作系统。按照功能和设计目标，操作系统可以分为批处理系统、分时系统、实时系统、网络操作系统和分布式系统等。 操作系统的运行环境涉及到两种状态，即内核态和用户态。在内核态下，操作系统可以直接访问硬件资源，而在用户态下，用户程序受到限制，不能直接操作硬件。中断和异常是处理器在响应外部事件或错误时从用户态切换到内核态的方式。系统调用是用户程序请求操作系统服务的唯一合法途径。 操作系统的主要功能包括进程管理、内存管理、设备管理和文件管理。在进程管理中，涉及进程的概念、状态转换、控制、组织和通信，以及多线程模型。处理机调度则关乎选择下一个执行的进程，调度算法如FCFS、SJF、优先级调度和多级反馈队列等。 内存管理关注如何有效地分配和管理内存空间，包括连续和非连续存储管理，如分页、分段和段页式存储。虚拟内存技术允许程序使用超过实际物理内存大小的地址空间，通过请求分页、页面分配策略和页面置换算法来实现。 文件管理部分则讨论了如何组织、存储和检索文件，包括文件的创建、删除、读写操作，以及文件系统的组织结构。 操作系统是计算机系统的核心，它协调和管理硬件资源，为用户提供服务，同时也为应用软件提供运行平台。理解和掌握操作系统的基本原理、机制和功能，对于深入学习计算机科学至关重要。