操作系统复习重点：资源管理与进程状态转换

"操作系统课件习题整合，涵盖了操作系统的基本概念、主要目标、不同类型的系统目标、计算机资源的抽象、操作系统发展的驱动力、多道批处理系统面临的问题以及进程的相关知识，包括进程的状态转换和控制块的信息组织。" 操作系统是计算机系统的核心组件，它在用户与硬件之间扮演着桥梁的角色，提供了用户友好的接口，使得用户可以方便地使用计算机资源。同时，操作系统也是计算机系统资源的管理者，它有效地调度和分配内存、I/O设备、处理器等资源，以提高系统的整体效率和利用率。 操作系统的主要目标有四个方面：方便性、有效性、可扩充性和开放性。方便性确保用户能够简单地与系统交互，而有效性则关注系统性能的优化。可扩充性意味着操作系统应能适应新技术的融入，如新硬件和软件的更新。开放性则保证了系统的互操作性和未来发展的可能性。 批处理系统、分时系统和实时系统各有不同的目标。批处理系统追求的是高效的资源利用，缩短平均周转时间，提高系统吞吐量；分时系统则强调快速响应用户请求，确保资源分配的均衡；实时系统则必须保证任务在预设的时间内完成，具有可预测的性能。 操作系统通过构建多层软件抽象层来管理和控制硬件资源，例如I/O设备管理和文件管理系统，使得用户无需直接操作底层硬件，从而隐藏了复杂的硬件操作细节。 推动操作系统发展的主要动力包括提高资源利用率、方便用户、器件的更新、计算机体系结构的进步和不断涌现的新应用需求。 多道批处理系统中，需要解决的关键问题包括处理机调度、内存分配和保护、I/O设备的分配、文件管理以及作业管理和用户接口设计。 进程是操作系统中并发执行的程序实例，引入进程概念是为了支持多道程序的并发执行。进程具有动态性、并发性、独立性和异步性四大特征。进程在就绪、执行和阻塞三种状态间转换，这些转换通常是由于资源分配、时间片耗尽、I/O请求和完成等因素引起的。 进程控制块（PCB）是操作系统管理进程的核心数据结构，包含了进程标识符、处理机状态、调度信息和控制信息等关键信息，其组织方式有线性方式、链表方式等多种，以方便操作系统进行进程管理和调度。