操作系统概览：进程控制与并发特性

操作系统小结.pptx 操作系统作为计算机系统的核心组成部分，其功能和性质对计算机的性能和用户体验起着决定性作用。它将硬件和软件有机地结合在一起，形成一个高效、协调的运行环境。首先，我们来了解一下操作系统的基本概念。 操作系统定义为控制和管理计算机硬件和软件资源的软件。它不仅包括系统软件，如各种实用程序和工具，还负责管理和调度计算机硬件，确保多个程序可以协同工作。例如，操作系统被分类为多道批处理系统、分时操作系统和实时操作系统，它们各有特定的特性和应用场景： 1. 并发性（并行性）是现代操作系统的重要特征之一，它允许多个任务在同一时间段内执行，即使不是同时。在并发环境下，任务可以相互独立，共享资源，提高系统的效率。实时操作系统则更强调及时性和高可靠性，对于那些对响应时间有严格要求的应用特别关键。 2. 分时操作系统，如个人电脑常用的操作系统，允许多个用户共享系统资源，提供交互式的用户体验，但每个用户的响应时间可能受到其他用户活动的影响。多道批处理系统则是多个任务按预定顺序执行，尽管宏观上看起来是并行的，但实际上每个任务是依次在处理器上运行的。 3. 进程是操作系统关注的基本单元，它是程序在内存中的实例，与特定的数据集合关联。进程由进程控制块（PCB）管理，包含程序状态信息、内存地址等。进程的执行过程可以分为运行态（CPU正在执行）、就绪态（等待CPU调度）和阻塞态（等待资源或I/O完成）。系统通过进程调度算法，如先来先服务、短进程优先等，选择适当的进程投入运行。 进程间的并发执行导致了系统管理的复杂性，需要操作系统维护多个进程的状态，并确保资源的有效分配和调度。在多道程序设计中，虽然宏观上看起来是并行的，但微观上还是有序的，每个进程在执行过程中可能会因等待条件而进入阻塞状态，此时会放入对应的阻塞队列。 操作系统是计算机系统的核心，它通过并发性、共享性以及对进程的精细控制，实现了资源的高效利用，提供了稳定且灵活的用户界面。理解和掌握操作系统的工作原理对于软件开发人员和系统管理员来说至关重要。