操作系统原理：进程管理与资源调度

"该资源是一份关于操作系统的教学课件，涵盖了进程管理、存储管理、文件系统、外部设备管理和用户接口等核心主题。强调了操作系统的重要性和它在计算机科学教育中的核心地位，同时推荐了几本操作系统相关的经典教材，并提到了学习此课程所需的前置知识如C语言、数据结构和计算机组成原理。课程包括48学时的课堂教学和16学时的实验，以及后续的课程设计，内容详细地安排到各个章节，旨在帮助学生深入理解计算机系统并提升软件开发能力。" 操作系统是计算机系统的关键组成部分，它负责管理和协调计算机硬件与软件资源，提供给用户一个友好的交互环境。操作系统的主要功能可以分为三方面： 1. 管理系统软硬件资源：操作系统作为资源的管理者，分配和调度CPU时间、内存空间、I/O设备等，确保各个程序公平、高效地使用这些资源。 2. 扩展计算机的功能：通过提供各种服务和接口，操作系统使得用户能够执行更复杂的任务，例如文件的创建、读写和共享，网络通信，以及进程间的通信等。 3. 向用户提供服务：操作系统提供了用户接口，让用户能够方便地与计算机进行交互，这包括命令行接口（CLI）和图形用户界面（GUI）等。 课程中的主要内容分为以下几个部分： - 进程管理：这部分讲解了进程的概念、生命周期、状态转换，以及进程间通信。还包括进程调度算法，如FCFS、SJF、优先级调度等，以及死锁的预防和避免策略。 - 存储管理：主要涉及内存的分配、回收、页面替换算法（如LRU、LFU、OPT），以及虚拟内存的概念和实现，如分页和分段机制。 - 文件系统：涵盖文件的组织、命名、存储和检索，以及目录管理，包括不同的文件系统类型和权限管理。 - 外部设备管理：重点在于输入输出（I/O）设备的控制和管理，如缓冲技术、中断处理、DMA（直接存储器访问）等，以及磁盘调度算法。 - 用户接口：介绍操作系统如何提供给用户方便的操作方式，包括命令行和图形界面，以及用户权限管理和认证机制。 学习操作系统这门课程，学生需要具备一定的基础，如C语言编程技能，对数据结构的理解，以及对计算机组成原理的基本认识。通过问题驱动的学习方法，结合理论与实践，学生将能更好地掌握操作系统的概念、原理和实际应用。课程的课时安排充分考虑了理论教学与实践操作的平衡，以确保学生能够全面、深入地理解和应用所学知识。