操作系统基础：从批处理到分布式系统

"这份考研计算机操作系统笔记详尽地介绍了操作系统的概念、设计目标、发展历程以及不同类型操作系统的特性。" 操作系统是计算机科学中的核心组成部分，它扮演着管理和协调计算机硬件与软件资源的关键角色。操作系统（Operating System, OS）的主要功能包括硬件管理、提供应用程序接口、以及作为用户与硬件之间的中介。它是一个资源分配器和控制系统，确保计算机系统的高效运行和用户友好性。 操作系统的设计目标主要包括四个方面： 1. 方便性：操作系统应使用户能够轻松地访问和使用计算机资源，如文件管理、打印服务等。 2. 有效性：通过优化资源分配和调度，提高系统性能和资源利用率。 3. 可扩展性：随着技术的进步，操作系统应能适应新硬件和软件的集成，支持未来的扩展。 4. 开放性：允许第三方开发者创建和集成新的应用或服务，以增强系统的功能和兼容性。 操作系统的发展历程可以分为几个阶段： - 无操作系统时期（1945-1955）：早期的计算机没有操作系统，用户直接与机器硬件交互。 - 批处理系统（1955-1965）：用户提交一批作业，由操作系统统一调度执行，提高了资源利用率，但缺乏交互性。 - 分时系统（1965-1980）：引入时间片轮转，允许多个用户同时交互，如UNIX系统，增强了用户友好性。 - 实时系统和嵌入式系统：实时系统用于需要快速响应的场合，如工业控制；嵌入式系统则针对特定应用，如智能家电、汽车电子设备。 - 网络系统和分布式系统（1980至今）：随着网络技术的发展，操作系统开始支持网络连接和资源共享，分布式系统进一步强调跨节点的协同工作和统一管理。 批处理系统的主要优点是提高资源利用率和作业吞吐量，但缺乏交互性，不适合需要实时反馈的任务。分时操作系统允许多用户同时交互，适合办公和科研环境。实时操作系统强调响应速度和可靠性，常见于安全关键领域。嵌入式操作系统小巧高效，专为特定设备设计。网络系统和分布式系统则通过网络连接多个计算节点，实现信息共享和协同工作。 操作系统是用户与硬件之间的桥梁，其发展历程反映了计算机技术的进步和用户需求的变化。从最初的无操作系统到现代的分布式系统，操作系统的设计始终围绕着提升用户体验、优化资源管理和适应技术变革的目标。