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Nanjing University
操作系统是计算机系统中最重要的系统软件。操作系统是一个大型复杂的并发系统，并发性、共享性和随机性是它的重要特征，并发机制支持多道程序设计，共享机制控制诸进程正确使用硬软件资源。其中，并发性和共享性又是两个最基本的特征，并发和共享虽能改善资源利用率和提高系统效率，但却引发了一系列问题，随机性使操作系统的实现更加复杂化，因而，设计操作系统时引进许多概念和设施来妥善解决这些问题。 多道程序设计技术是将多个作业放入主存并使它们同时处于执行状态，从宏观上看作业均开始运行但未运行结束，从微观上看多个作业轮流占有CPU交替执行，采用多道程序设计技术能改善CPU的利用率，提高主存和设备的使用效率和充分发挥系统的并行性。早期，操作系统沿着三条主线发展：多道批处理系统、分时交互系统和实时处理系统。多道批处理系统着眼于让CPU和外部设备同时保持忙碌，提高作业的吞吐率和系统的效率。其关键机制是：在响应一个作业的处理结束信号时，CPU将在主存中驻留的不同作业间切换；分时交互系统的设计目标是为用户提供方便的程序开发、调试环境和快速响应交互式用户的命令请求，但又要支持多用户同时工作，以降低系统的成本。其关键机制是：采用时间片轮转法，让CPU在多个交互式用户间多路复用；实时处理系统与分时系统相比常局限于一个或几个应用，例如，数据库的查询和修改应用或生产过程控制实时应用，但同样有响应时间的要求，甚至某些实时应用有更加严格的时间限制。其关键机制是：事件或队列驱动机制，当系统接受来自外部的事件后，快速分析这些事件，驱动实时任务在规定的响应时间完成相应处理和控制。上述各类操作系统都要妥善解决各种资源的管理和调度问题，使得操作系统功能变得愈加丰富和完整。 本章将讲述：计算机系统概览、计算机硬件系统、计算机软件系统、计算机操作技术的发展、计算机操作系统、资源管理的角度、程序控制的角度、操作系统控制计算机的角度、人机交互的角度、程序接口的角度、系统结构的角度。
1946年第一台计算机面世之后，科学家与工程师们一直致力于让计算机更好地为人类工作，一代又一代操作系统因此应运而生。操作系统是计算机系统的灵魂，它管理计算机系统的资源，提供友善的人机互动，对于每一位计算机用户来说，认知和理解操作系统非常重要。 南京大学是中国最早从事，操作系统研发与教学的单位，1980年在中国首先出版了操作系统教程教材，至2014年该教材已更新至第五版。 本课程的教学组织为六个部分：计算机操作系统概述、处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理、并发程序设计。学习者能够认知操作系统的基本概念与实现原理，并深入理解操作系统的设计方法与实现技术。 如果您是计算机科学、软件工程、电子、通信、控制、信息系统、电子商务、计算与信息科学等信息技术相关专业的学生，可以系统地学习本课程基本部分的内容，如果您想致力于操作系统的研发工作，可以进一步学习高级部分的内容；此外 如果您是计算机爱好者， 可以根据自己的需要，按需学习本课程相关部分的内容，建立对计算机操作系统整体或部分的认知。 本课程有三个特点：第一，强调计算机软硬件协同设计技术，讲授操作系统各个模块的实现方法、策略与算法；第二，从大型软件系统构造的角度看待操作系统的实现，训练学生以折中的方法和方案，综合解决宏观问题的能力；第三，采用工程师的立场，强调操作系统的构造特征，即概念大于理论、技术大于算法、整体先于局部，培养学生综合解决实际问题的能力。欢迎大家修读本课程！
