2026/3/18课程博客 操作系统复习整理-第一章 操作系统概述

2026/3/18课程博客 操作系统复习整理-第一章 操作系统概述

操作系统复习 - 第一章 操作系统概述

1.1 什么是操作系统

操作系统(OS)是配置在计算机硬件上的第一层软件,是对硬件系统的首次扩充。

1.2 操作系统的目的

管理计算机各类硬件设备,提升硬件利用率与系统吞吐量,为用户、应用程序提供简洁的使用接口。

1.3 操作系统的四大目标

  1. 方便性:简化用户操作;

  2. 可靠性:保证系统稳定运行;

  3. 可扩充性:支持功能迭代、模块扩展;

  4. 开放性:遵循统一标准,支持软硬件兼容。

1.4 调用计算机硬件的方式

  1. 命令方式;

  2. 系统调用;

  3. 图标-窗口(图形交互)。

1.5 单道批处理 & 多道批处理

多道批处理优缺点

  • 优点:资源利用率高(CPU、内存、I/O)、系统吞吐量大;

  • 缺点:平均周转时间长、无交互能力。

    1.6 操作系统四大基本特性

    1. 并发

    两个或多个事件在同一时间间隔内发生;宏观同时运行,微观交替执行。操作系统与程序并发特性同步诞生。

    2. 共享(资源共享)

    系统资源供多个并发进程共同使用,分两类:

  1. 互斥共享:同一时段仅一个进程访问(打印机、摄像头);

  2. 同时共享:同一时段多进程可同时访问(磁盘)。

核心:并发和共享互为存在条件,是操作系统最基础特征。

3. 虚拟

将物理实体转为多个逻辑实体,虚拟技术分为:

  1. 时分复用技术;

  2. 空分复用技术。

无并发性则无虚拟性。

4. 异步

多道程序下,进程因资源限制走走停停,执行速度不可预知。

1.7 并行与并发的区别

  1. 并发:同一时间间隔执行,单处理机只能实现并发;

  2. 并行:同一时刻同时执行,多处理机可实现并行。

1.8 进程基础定义

进程是系统中独立运行、资源分配的基本单位,由指令、数据、堆栈组成,支持并发执行与进程通信。
补充:线程是独立调度、运行的基本单位,开销远小于进程。

1.9 补充知识点

  • 共享分类:互斥共享、同时访问;
  • 虚拟分类:时分复用、空分复用;
  • 异步核心:并发进程运行速度不确定。