操作系统基础概念解析

"操作系统第三版课后复习题答案.doc" 这篇文档涵盖了操作系统的基本概念和关键特性，主要集中在操作系统的设计目标、作用、以及系统的核心组件。以下是这些知识点的详细说明： 1. **操作系统的主要目标**：现代操作系统的主要目标是提高效率（有效性）、用户友好性（方便性）、可扩展性（适应新技术和新需求）以及开放性（允许第三方开发和集成新的功能）。 2. **OS的作用**：首先，操作系统是用户与硬件之间的接口，让用户无需直接操作硬件就能使用计算机。其次，OS作为资源管理者，负责分配和控制计算资源，如CPU、内存和I/O设备。最后，操作系统通过抽象化硬件，使得用户能够以更高级、更易于理解的方式来使用这些资源。 3. **计算机资源的抽象**：OS通过软件层将复杂的硬件操作封装起来，形成了对硬件的抽象。这种抽象分层次进行，例如，通过I/O设备管理软件实现对物理接口的抽象，通过文件管理系统进一步抽象出对文件操作的模型。这样，用户可以使用更高级的语言和命令来操作硬件，而不必关心底层实现的细节。 4. **多道批处理系统的发展动力**：多道批处理系统的发展主要是为了提高资源利用率、提升系统吞吐量、方便用户使用，以及适应硬件技术和计算机体系结构的不断进步。这种方式使得多个作业可以并发执行，减少了CPU的空闲时间，提高了I/O效率。 5. **脱机I/O和联机I/O**：脱机I/O是在没有主机参与的情况下进行输入/输出操作，减少了CPU的等待时间，提高了I/O速度。而联机I/O则需要主机直接控制，通常用于实时性要求较高的应用。 文档中还提到了操作系统中的其他关键概念： - **多道程序设计**：允许多个作业或进程同时在内存中运行，从而更有效地利用系统资源。 - **进程**：是程序的一次动态执行过程，是操作系统中资源分配和调度的基本单位。 - **作业**：包含程序、数据和作业说明书，是批处理系统中调度的基本单元。 - **任务**：与进程相似，表示一个操作系统中运行的执行单元。 - **文件**：一组相关元素的集合，可以是有结构或无结构的，是文件系统管理的基本单位。 - **虚拟存储**：通过请求调入和页面置换机制，使得内存容量逻辑上得以扩展，兼有内存速度和外存容量的优点。 - **接口**：包括用户接口和程序接口，分别供用户和程序员使用，以获取操作系统服务。 - **系统调用**：是应用程序与操作系统内核交互的机制，通过系统调用可以请求操作系统执行特定功能。 - **死锁**：当多个进程因争夺资源而陷入无法继续执行的状态，称为死锁。 这些知识点构成了操作系统理论的基础，对于理解和设计操作系统至关重要。