2023王道操作系统,全面解析操作系统核心概念与技巧

2023王道操作系统考研复习指南：全面解析操作系统核心概念与技巧

随着计算机技术的飞速发展，操作系统作为计算机系统中最基本的系统软件，其重要性不言而喻。对于考研学子来说，掌握操作系统知识是通往计算机科学领域的重要一步。本文将基于2023年王道操作系统考研复习指导，全面解析操作系统的核心概念与复习技巧。

一、操作系统概述

操作系统（Operating System，简称OS）是控制和管理整个计算机硬件和软件资源，合理地组织、调度计算机的工作与资源的分配，进而为用户和其他软件提供方便接口与环境的程序集合。

操作系统的功能主要包括：

资源管理：包括处理器（CPU）管理、存储器（内存和硬盘）管理、文件管理、设备管理等。

用户接口：提供命令接口和程序接口，方便用户操作计算机。

系统服务：提供各种系统服务，如进程管理、内存管理、文件系统、设备驱动等。

二、操作系统的特征

操作系统的特征主要包括并发、共享、虚拟和异步。

1. 并发（Concurrence）

并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。在多道程序环境下，一段时间内宏观上有多道程序在同时执行，而在每一时刻，单处理机环境下实际仅能有一道程序执行，故微观上这些程序还是在分时地交替执行。

2. 共享（Sharing）

资源共享即共享，是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。共享可分为以下两种资源共享方式：

互斥共享方式：一个时间段只允许一个进程访问的资源称为临界资源，计算机中大部分物理设备，以及某些软件所用的栈、变量和表格都属于临界资源。

同时访问方式：一个请求可以分多个时间段完成；典型的资源是磁盘设备，一些用重入码编写的文件也可以同时“共享”。

3. 虚拟（Virtual）

虚拟是指把一个物理上的实体变为若干逻辑上的对应物。OS中利用了多种虚拟技术来实现虚拟处理器、虚拟内存等。

4. 异步（Asynchronous）

异步是指事件的发生不受其他事件的控制，即事件的发生是独立的。操作系统中的异步事件主要包括进程调度、中断、I/O操作等。

三、操作系统的发展与分类

操作系统的发展经历了手工操作阶段、批处理阶段、分时操作系统和实时操作系统等阶段。

1. 手工操作阶段

手工操作阶段是指计算机操作完全由人工完成，没有操作系统参与。

2. 批处理阶段

批处理阶段是指计算机操作由操作系统自动完成，用户只需提交作业，操作系统会自动调度作业执行。

3. 分时操作系统

分时操作系统是指多个用户可以同时使用计算机，操作系统将CPU时间分配给每个用户，实现多用户共享计算机资源。

4. 实时操作系统

实时操作系统是指对时间要求严格的操作系统，它要求系统能够在规定的时间内完成特定任务。

四、操作系统的运行机制

操作系统的运行机制主要包括内核程序和应用程序、中断和异常、系统调用等。

1. 内核程序和应用程序

内核程序是操作系统中最基本的程序，负责管理计算机硬件资源。应用程序是用户编写的程序，通过调用系统调用与操作系统交互。

2. 中断和异常

中断是CPU在执行程序过程中，由于某些事件的发生而暂停当前程序的执行，转而执行中断服务程序。异常是程序执行过程中发生的错误，如除以零、地址越界等。

3. 系统调用

系统调用是用户程序请求操作系统服务的接口，用户程序通过系统调用请求操作系统完成特定任务。

操作系统是计算机系统中最基本的系统软件，掌握操作系统知识对于考研学子来说至关重要。本文基于2023年王道操作系统考研复习指导，全面解析了操作系统的核心概念与复习技巧，希望对考生有所帮助。