操作系统基础：概念、目标与作用解析

操作系统是计算机系统中负责管理和控制硬件以及软件资源的软件程序，它是计算机硬件与用户之间的一个交互层。操作系统作为计算机的灵魂，它的主要任务是提供一个高效、便捷的环境，使得用户可以方便地执行各种任务，而无需直接与底层硬件打交道。 在计算机科学与技术领域，操作系统课程是核心课程之一，对计算机专业学生至关重要。这门课程不仅要求学生理解操作系统的基础知识，还应具备分析现有操作系统、设计和开发新操作系统的实际能力。通过学习，学生将掌握处理器管理、存储器管理、设备管理和文件管理等关键领域的概念和实现技术。 课程通常分为理论教学和实验课两部分。理论教学涵盖了大约51个学时，实验课则有34个学时，共计85个学时的学习。考核方式包括平时成绩（考勤和作业）占20%，其中有一个综述论文任务，以及期末闭卷笔试占60%。 课程内容主要包括以下几个方面： 1. 操作系统的概念：解释操作系统是什么，它是如何协调硬件和软件的，以及在计算机系统中的地位。 2. 目标和作用：阐述操作系统的目标，如提高资源利用率，保障系统安全，提供用户友好的接口等。 3. 发展过程：概述操作系统从早期批处理系统到实时系统，再到现代的图形用户界面和网络操作系统的发展历程。 4. 基本特征：讨论操作系统的并发性、共享性、虚拟化、异步性等基本特征。 5. 主要功能：包括进程管理、内存管理、输入/输出管理、文件系统管理等。 6. 结构设计：介绍操作系统的单体结构、微内核结构、层次结构、客户-服务器模型等不同设计模式。 学习这门课程的基本要求是： 1. 掌握操作系统的基本概念，理解其目标和作用。 2. 了解操作系统的分类和发展历程，比如批处理系统、分时系统、实时系统等。 3. 熟悉操作系统的特性，如并发、共享、虚拟化和异步，以及它们如何影响系统行为。 4. 理解操作系统提供的核心服务，如进程调度、内存分配、I/O设备控制和文件系统管理。 5. 对操作系统的基本结构有所了解，能够区分不同设计策略的优势和应用场景。 操作系统是计算机科学的基础，深入理解和掌握其工作原理对于任何从事计算机相关工作的人来说都是至关重要的。通过学习第一章，学生将建立起对操作系统的整体认识，为进一步深入学习打下坚实基础。