操作系统是计算机系统的核心,负责管理硬件资源并为用户和应用程序提供基础服务。以下是关键原理概览:
1. 进程与线程
- 进程是程序的一次执行实例,拥有独立的内存空间。
- 线程是进程内的执行单元,共享内存但拥有自己的执行上下文。
- 📌 深入理解进程调度算法
2. 内存管理
- 通过分页/分段技术实现虚拟内存,解决物理内存不足问题。
- 操作系统维护内存分配表,确保程序运行安全。
- 📌 探索内存分页机制
3. 文件系统
- 提供文件存储、检索和保护功能,支持目录结构与权限控制。
- 现代系统采用树状目录结构优化存储效率。
- 📌 文件系统原理详解
4. 设备管理
- 通过驱动程序与中断机制实现硬件设备的统一访问。
- I/O调度算法优化设备利用率,例如轮转法(Round Robin)。
5. 安全机制
- 用户权限控制(如Linux的UID/GID系统)保障系统安全。
- 内核隔离技术防止用户程序直接操作硬件。