操作系统期末复习关键点：并发、共享、虚拟化与异步

"这篇资料是关于大学操作系统课程的期末复习总结，涵盖了操作系统的基本概念、发展过程、主要特性和功能，以及进程管理的基础知识。" 操作系统是计算机系统的核心，它的主要职责是管理和控制硬件与软件资源，确保计算机系统的有效运行。操作系统具有并发性、共享性、虚拟性和异步性四大特性。并发性指的是多个活动在同一时间段内同时进行，但并不意味着它们是真正平行的。共享性允许资源被多个进程同时使用，分为互斥共享和同时访问两种方式。虚拟性通过技术手段将单一资源转化为多个逻辑资源，如虚拟机、虚拟内存和虚拟设备。异步性是指进程执行的非确定性，进程可能以不同的速度运行，但最终结果要保持一致。 操作系统的发展经历了从单道批处理系统到多道批处理系统、分时系统、实时系统、网络操作系统和分布式操作系统的过程。单道批处理系统中，内存仅有一个作业；多道批处理系统则允许多个作业同时存在，提高了资源利用率。分时系统满足了人机交互需求，实时系统则要求快速响应外部事件。网络操作系统具备高效的网络通信能力，而分布式操作系统实现了处理任务的分布。 操作系统的主要功能包括处理机管理（如进程管理和调度）、存储器管理（如物理内存的分配和回收）、设备管理（如I/O设备的控制）、文件管理（如文件的创建、删除、读写等）以及用户接口（提供命令行或图形界面等）。这些功能共同构成了操作系统的核心架构。 在进程管理方面，进程是程序在执行过程中的动态实体，它具有生命周期和状态转换。进程状态包括就绪、运行和等待，状态转换由各种事件触发。临界资源是指一次仅允许一个进程访问的资源，其操作需遵循互斥原则。同步和互斥是多进程环境下协作的重要机制，信号量是实现进程同步的一种工具。经典同步问题如生产者-消费者问题、读者-写者问题等，需要通过特定算法解决，如信号量机制。 这部分复习资料详细梳理了操作系统的基本知识，对理解和掌握操作系统原理有极大帮助，尤其对于准备期末考试的学生来说，是重要的复习材料。