「操作系统复习：计算机系统概述、并发与共享」

操作系统是控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源，并合理地组织调度计算机的工作和资源的分配，以提供给用户和其他软件方便的接口和环境的程序集合。操作系统中的并发和共享是两个重要概念。并发是指两个或是多个事件在同一时间间隔内发生，引入进程的目的是使程序能并发执行，宏观上是并行的，微观上是串行的。而并行则是两个或是多个事件在同一时刻同时发生。共享则是系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用，可分为互斥共享方式（一段时间内允许一个进行访问资源）和同时访问方式（允许一段时间内多个进程同时共享资源）。 一个操作系统的设计目标主要包括：方便性、有效性、稳定性、可扩展性和透明性。方便性指的是使得用户和其他软件能够方便地使用计算机系统提供的资源，有效性指的是使得系统的资源高效地利用，并发和共享机制是实现有效性的重要手段。稳定性表示系统应该能够经受住各种异常情况的考验，不会轻易崩溃。可扩展性是指系统应该能够方便地扩展以适应不断变化的需求，透明性则是指用户和其他软件不需要了解系统内部的具体实现细节就能够使用系统提供的资源。 在操作系统中，进程管理是一个重要的功能模块。进程是程序在执行过程中的一个实例，它包括程序代码、数据、堆栈、寄存器以及描述进程执行情况的控制块等信息。进程控制块（PCB）是操作系统维护进程信息的数据结构，包括进程的标识、状态、优先级、程序计数器、寄存器值等。进程的调度和同步是进程管理中的两个重要问题，调度是指确定哪个进程在某一时刻执行，同步是指协调多个进程之间的工作，避免竞争条件和死锁的发生。 另一个重要的功能模块是存储管理。存储管理包括内存分配和回收，地址转换，虚拟内存等功能。内存分配和回收是操作系统为进程分配和回收内存空间的过程，地址转换是将逻辑地址转换为物理地址的过程，虚拟内存则是利用磁盘空间作为辅助存储器，将不常用的数据置换到磁盘上，以扩展内存的大小。 另外，文件系统也是操作系统中的一个重要模块。文件系统负责管理文件和目录，提供对文件的读写操作，并且保证文件的安全性和一致性。文件系统中的基本概念包括文件、目录、文件描述符等。文件系统还包括对文件进行组织、存储和保护的一系列操作。 总的来说，操作系统是计算机系统中的核心组件，负责控制和管理计算机资源，为用户和其他软件提供方便的接口和环境。操作系统的设计目标是方便性、有效性、稳定性、可扩展性和透明性。在操作系统中，进程管理、存储管理和文件系统是三个重要的功能模块。进程管理包括进程的创建、调度、同步和销毁；存储管理包括内存的分配、回收、地址转换和虚拟内存；文件系统包括文件和目录的管理、文件读写操作等。通过对这些功能模块的研究和设计，可以更好地理解和使用操作系统，提高计算机系统的性能和效率。