操作系统核心概念解析：资源管理与进程调度

"这篇文档是东北大学操作系统课程的期末复习资料，主要涵盖了操作系统的概念、功能以及一些关键机制，如作业池、调度、设备控制器、中断、陷阱等知识点，旨在帮助学生理解和掌握操作系统的核心原理。" 操作系统是计算机系统的基础，它是一组控制和管理硬件资源，并为用户提供服务和接口的程序。操作系统运行在内核模式下，它的主要职责包括资源管理和进程管理。资源管理涉及公平地分配硬件资源，如CPU时间、内存和I/O设备，以确保各个进程能够高效且无干扰地运行。而进程管理则涉及到进程的创建、撤销、调度和同步，以防止错误和不当使用计算机。 作业池是操作系统管理作业（即待运行的进程）的一种方式。作业被存储在磁盘的特定区域，当需要运行时，操作系统会从作业池中选择一部分作业加载到内存中。调度是操作系统进行资源分配的关键机制，分为作业调度和CPU调度。作业调度从作业池中选取部分作业加载到内存，而CPU调度则是从内存中的就绪队列中选择进程来执行。 CPU调度又分为短期调度，即从内存中的进程选择一个来执行。这个过程中，操作系统会根据预设的调度算法决定进程的执行顺序，以优化系统性能。在执行过程中，如果出现中断或陷阱，CPU会暂停当前进程，处理更紧急的任务或用户请求。中断是一种硬件机制，而陷阱是由软件触发的中断，通常由错误或用户请求引发。 设备控制器是硬件设备的一部分，负责与CPU通信，通过中断通知CPU完成的操作。它拥有本地缓冲区和寄存器，用于临时存储数据和控制命令。寄存器在中断处理中起着关键作用，它们保存了被打断进程的状态信息，如程序计数器，它记录了进程下次将执行的指令地址。 操作系统是计算机的心脏，它协调和控制着系统的各项活动，确保系统的稳定和高效运行。理解操作系统的工作原理对于学习和使用计算机至关重要，这份复习资料详细地介绍了操作系统的核心概念和机制，对学习者深入理解操作系统有着极大的帮助。