操作系统入门：单道程序工作原理

“单道程序的工作情况-操作系统课件，由张玉宏主讲，主要涵盖操作系统原理，包括操作系统的目标和作用、进程管理、处理机调度、存储管理、设备管理和文件管理等内容。” 操作系统是计算机系统的核心组成部分，它负责管理和控制硬件资源，同时为用户提供友好的交互界面和各种服务。在单道程序的工作环境中，CPU执行一个程序，当该程序需要进行I/O操作时，CPU会暂停该程序的执行，转而处理其他任务，如与外设进行数据交换。一旦I/O操作完成，CPU会恢复程序的执行，继续执行后续指令。 课程内容详细展开如下： 1. 操作系统引论： - 第一节介绍了操作系统的概念，解释了操作系统是计算机硬件和软件之间的桥梁，其目标在于提高用户的便利性和系统的效率。 - 第二节讲述了操作系统的发展历程，从早期的无操作系统到现在的多用户、多任务系统。 - 第三节讨论了操作系统的特性，如并发性、共享性、虚拟化、异步性等。 - 第四节概述了操作系统的主要功能，包括进程管理、内存管理、I/O管理、文件管理和安全管理等。 - 第五节介绍了操作系统的结构设计，包括单体结构、微内核结构、层次结构和客户-服务器模型等。 2. 进程管理： - 这一部分详细讲解了进程的生命周期、状态转换、进程同步与通信、进程调度等概念。 3. 处理机调度与死锁： - 讨论了不同调度算法，如FCFS、SJF、优先级调度等，并分析了死锁的发生条件和避免策略。 4. 存储管理（内存管理）： - 主要涉及内存分配、内存保护、页面置换算法和虚拟内存的概念。 5. 设备管理（输入输出I/O管理）： - 包括中断、DMA（直接内存访问）、缓冲区管理和I/O调度等技术。 6. 文件管理： - 介绍了文件的组织、存储、检索、保护和备份方法。 通过这门课程的学习，学生将能够理解和掌握操作系统的基本原理和机制，为后续深入研究和实际应用打下坚实的基础。课程采用《计算机操作系统》(第三版)作为教材，并推荐了相关的学习指导书籍，同时设置了闭卷考试和平时成绩（包括实验、作业和考勤）作为评价标准。