操作系统原理：进程与存储器管理概览

"进程概念-操作系统原理PPT" 操作系统是计算机系统的核心组成部分，它负责管理和控制计算机硬件以及软件资源，以提供用户友好的接口和服务。操作系统的发展与计算机硬件的演进紧密相关，从最初的无操作系统到现在的分布式系统，经历了多个阶段。 在计算机发展简史中，硬件的进步引领了操作系统的发展。第一代计算机没有操作系统，依靠人工操作。随着存储程序式计算机模型的提出，计算机可以存储程序和数据，并通过控制器自动执行，形成了现代计算机的基础结构。随后，操作系统开始出现，初期有批处理系统，其中又分为联机批处理和脱机批处理，以解决主机与慢速外设速度不匹配的问题。 批处理系统之后，操作系统进一步演变为多道批处理系统，允许多个作业在内存中并发执行，提高了系统资源的利用率。接着，出现了分时系统，允许多个用户同时通过终端与计算机交互，而实时系统则专注于快速响应特定事件。随着个人计算机的普及，个人机系统成为主流，如Windows、Mac OS和Linux等。之后，多处理机和分布式系统应运而生，以适应大规模计算和网络环境的需求。 操作系统中的进程管理是其核心功能之一。进程是操作系统中运行程序的实例，包含了程序的执行上下文。在多道程序设计中，进程的创建、调度、同步和通信等机制保证了多个任务能够高效和平稳地运行。例如，操作系统会通过进程调度算法（如FCFS、SJF、优先级调度等）来决定哪个进程获得CPU的使用权。此外，为了协调并发执行的进程，还引入了信号量、管程等同步机制，以及死锁的概念和预防策略。 存储器管理是操作系统另一个关键领域，涉及内存分配、回收、页面替换策略等。在虚拟存储器系统中，通过页表映射物理内存和虚拟内存，实现程序的大地址空间。常见的页面替换算法有LRU、LFU、FIFO等，它们在有限的物理内存条件下，尽可能优化程序的执行效率。 操作系统原理涵盖了计算机硬件的发展、操作系统的演进，以及操作系统如何通过进程管理和存储器管理来有效地利用和分配资源。理解这些基本概念对于深入学习计算机科学和技术至关重要。