操作系统基础与复习要点解析

"操作系统本科期末复习指导" 操作系统是计算机科学与技术学科的核心课程，它涵盖了计算机系统的基本概念和关键功能。本复习资料旨在帮助本科学生深入理解操作系统的基本原理，熟悉常见如Linux的操作系统的使用和管理，并了解其内部工作机制。课程包括72个课时，4个学分，一学期完成。 操作系统作为计算机系统的基础和核心，它控制和管理硬件及软件资源，同时提供用户接口，使得用户能与计算机进行交互。操作系统主要由五个核心功能构成： 1. 存储管理：负责内存的分配、回收和保护，确保程序的高效运行。 2. 进程和处理机管理：处理进程的创建、撤销、调度和同步，保证多任务并发执行的有序性。 3. 文件管理：管理文件的存储、检索、保护和备份，确保数据的安全和有效利用。 4. 设备管理：协调硬件设备的使用，提供设备的虚拟化，提高设备利用率。 5. 用户接口管理：提供图形用户界面（GUI）、命令行界面（CLI）和程序接口（API），便于用户操作和程序开发。 在理论学习中，操作系统的特点包括并发性、共享性和异步性。并发意味着多个任务看似同时进行；共享则是资源可以被多个任务使用；异步性是指任务执行的顺序不固定，可能出现等待和交替执行的情况。 操作系统主要有七种类型： 1. 多道批处理系统：批量处理多个任务，提高计算机效率。 2. 分时系统：允许多个用户通过终端同时交互使用计算机，如UNIX系统。 3. 实时系统：保证在规定时间内响应外部事件，用于控制设备或系统。 4. 网络操作系统：支持多台计算机之间的通信和资源共享。 5. 个人机操作系统：针对个人计算机设计，如Windows、macOS。 6. 分布式系统：由多个独立的计算节点协同工作，实现大规模计算。 7. 嵌入式操作系统：用于特定设备，如智能手机、智能家居等。 此外，复习时还需要了解操作系统的形成历史、分时和实时操作系统的特性，以及操作系统在计算机系统层次结构中的位置。操作系统通常采用整体结构、层次结构、虚拟机结构或客户机-服务器结构的设计。用户与操作系统交互的三种主要方式是图形用户接口、命令行接口和系统调用，其中系统调用是用户程序直接访问操作系统内核服务的途径。 通过本课程的学习，学生不仅能掌握操作系统的基本理论，还能通过上机实验提升实践能力，增强分析问题和解决问题的能力，为未来的学习和职业生涯奠定坚实的基础。