操作系统综述：目标、作用与发展趋势

操作系统复习总结 操作系统是计算机系统的核心组件，其设计目标和作用对于理解整个系统的运行机制至关重要。首先，操作系统的主要目标包括： 1. 有效性：操作系统旨在优化系统资源的利用，通过有效的调度算法和管理策略，提升系统的整体吞吐量，确保在多任务环境下高效运行。 2. 方便性：它提供了一种用户友好的接口，使得用户不再需要直接接触复杂的机器语言，而是能够使用高级编程语言或图形化工具进行编程，极大地简化了用户的操作过程。 3. 可扩充性：随着VLSI技术和计算机技术的发展，操作系统需要具备适应性，以便随着硬件的进步和新功能的需求添加或修改功能模块，保持系统的先进性和灵活性。 4. 开放性：操作系统通常遵循国际标准，如开放系统互联（OSI）模型，以确保不同系统之间的兼容性和互操作性，促进技术的共享和标准化。 操作系统的作用体现在以下几个方面： - 用户接口：通过命令方式、系统调用方式和图形窗口方式，提供多样化的交互手段，方便用户与计算机进行沟通。 - 资源管理：操作系统负责处理器、内存、I/O设备和信息的管理和分配，确保它们的有效利用。 - 抽象层次：作为硬件和应用软件之间的抽象层，它隐藏了底层硬件的复杂性，使用户能更简单地使用计算机资源。 推动操作系统发展的动力主要有： - 提高资源利用率，源于早期计算机系统的昂贵成本。 - 用户友好，通过改进用户界面和交互体验，如图形用户界面的引入。 - 微电子技术进步，提升了OS的性能和功能。 - 计算机体系结构演进，涉及单处理机、多处理机和网络环境下的操作系统。 在批处理系统方面，有单道批处理系统和多道批处理系统。单道批处理系统强调自动化和顺序性，而多道批处理系统则显著提高了资源利用率和吞吐量，但周转时间较长且缺乏交互性。多道批处理系统需要解决处理机管理、内存管理、I/O设备共享、文件管理和作业管理等问题。 分时系统则提供了并发交互的能力，允许多用户同时通过终端访问同一台主机，提高了计算效率和用户体验。这种系统的设计挑战在于平衡多个用户的实时需求，保证资源公平分配。 操作系统作为计算机系统的心脏，其设计和功能不断进化，以适应技术发展和用户需求的变化，确保了计算机系统的高效运作和易用性。