操作系统的五个主要功能的简要说明

全部展开

操作系统（英文； Operating System，简称OS）是管理计算机硬件和软件资源的程序，也是计算机系统的核心和基石. 操作系统负责诸如管理和配置内存，确定系统资源的供需优先级，控制输入和输出设备，操作网络以及管理文件系统等基本任务.

操作系统将管理计算机系统的所有硬件资源，包括软件资源和数据资源；控制程序的运行；完善人机界面；提供对其他应用软件等的支持，以便可以为用户最大限度地利用计算机系统的所有资源. 提供方便，有效和友好的服务界面. 操作系统是一个庞大的管理和控制程序，通常包括管理功能的五个方面: 流程和处理器管理，作业管理，存储管理，设备管理和文件管理.

目前，计算机上常见的操作系统是DOS，OS / 2，UNIX，XENIX，LINUX操作系统的设备管理主要功能有，Windows，Netware等. 但是所有操作系统都具有并发，共享，虚拟化和不确定性四个基本特征.

操作系统的类型非常多样化. 安装在不同机器上的OS范围从简单到复杂，从手机嵌入式系统到大型计算机操作系统. 许多操作系统制造商对OS都有不同的定义. 例如，某些操作系统集成了图形用户界面，而某些操作系统仅使用文本界面，并将图形界面视为不必要的应用程序.

操作系统理论是计算机科学中长期活跃的分支，操作系统的设计和实现是软件行业的基础和核心.

类型

操作系统可以大致分为6种类型.

①简单的操作系统. 它是计算机初始阶段配置的操作系统，例如IBM的磁盘操作系统DOS / 360和微型计算机操作系统CP / M. 这类操作系统的功能主要是执行操作命令，文件服务，支持高级编程语言编译器，以及对外部设备的控制.

②分时系统. 它支持位于不同终端的多个用户同时使用一台计算机，彼此独立且互不干扰. 用户感觉好像一台计算机都供他使用.

③实时操作系统. 它是为实时计算机系统配置的操作系统. 其主要特征是资源分配和调度必须首先考虑实时性，然后再考虑效率. 另外，实时操作系统应具有较强的容错能力.

④网络操作系统. 它是为计算机网络配置的操作系统. 有了它的支持，网络中的每台计算机都可以相互通信并共享资源. 其主要特征是与网络硬件相结合，完成网络的通信任务.

⑤分布式操作系统. 它是为分布式计算系统配置的操作系统. 在资源管理，通信控制和操作系统结构方面，它与其他操作系统完全不同.

由于分布式计算机系统的资源分布在系统的不同计算机上，因此在资源等待时不能像一般操作系统一样直接分配操作系统对用户的资源要求. 在分配资源之前搜索并找到所需的资源.

对于某些资源，例如具有多个副本的文件，还必须考虑一致性. 所谓一致性是指多个用户同时读取到同一文件的数据是一致的. 为了确保一致性，操作系统必须控制文件的读取，写入和操作，以便多个用户可以同时读取一个文件，并且最多一个用户可以随时修改一个文件. 分布式操作系统的通信功能类似于网络操作系统. 因为分布式计算机系统没有像网络那样广泛分布，并且分布式操作系统还支持并行处理，所以它提供的通信机制不同于网络操作系统提供的通信机制，并且需要很高的通信速度. 分布式操作系统的结构也与其他操作系统不同. 它分布在系统的每台计算机上，可以并行处理用户的各种需求，并且具有很强的容错能力. ⑥智能操作系统（请参阅智能软件）.

功能

操作系统的主要功能是资源管理，程序控制和人机交互. 计算机系统的资源可以分为两类: 设备资源和信息资源.

设备资源是指组成计算机的硬件设备，例如中央处理器，主内存，磁盘存储，打印机，磁带存储，监视器，键盘输入设备和鼠标. 信息资源是指计算机中存储的各种数据，例如文件，库，知识库，系统软件和应用程序软件.

资源管理

系统的设备资源和信息资源全部由操作系统根据用户需求按照一定的策略进行分配和调度. 操作系统的存储管理负责将内存单元分配给需要内存才能执行的程序，并在程序执行完成后恢复由它占用的内存单元以供重用.

对于提供虚拟存储的计算机系统，操作系统必须与硬件协作以执行分页工作，根据执行程序的要求分配页面，将页面转移到内存中和从内存中移出以及在执行期间回收页面.

处理器管理或处理器调度是操作系统资源管理功能的另一个重要内容. 在允许同时执行多个程序的系统中，操作系统将根据某种策略将处理器分配给等待在系统中交替运行的程序. 等待运行的程序只能在获得处理器后才能运行. 如果程序在运行过程中遇到7a686964616fe59b9ee7ad9431333361323634事件，例如启动外部设备并暂时无法继续运行，或者发生了外部事件，则操作系统将必须处理相应的事件，然后重新分配处理器.

操作系统的设备管理功能主要是分配和回收外部设备，并控制外部设备根据用户程序要求进行操作. 对于非存储外部设备，例如打印机，显示器等，可以将它们作为设备直接分配给用户程序，并在使用后回收以供有需要的其他用户使用. 对于磁盘和磁带等存储类型的外部设备，它们为用户提供了存储空间来存储文件和数据. 存储外部设备的管理与信息管理紧密结合.

信息管理是操作系统的重要功能，主要为用户提供文件系统. 一般来说，文件系统为用户提供诸如创建文件，撤消文件，读取和写入文件以及打开和关闭文件的功能. 使用文件系统，用户可以按文件名访问数据，而无需知道数据的存储位置. 这种方式不仅方便用户，而且有利于用户共享公共数据. 另外操作系统的设备管理主要功能有，由于允许创建者在创建文件时指定使用权限，因此可以确保数据的安全性.

程序控制

在操作系统的控制下执行用户程序. 用户用某种编程语言编写了要解决的问题的程序后，他将该程序及其执行要求一起输入计算机，然后操作系统根据要求控制用户程序的执行，直到结束.

操作系统主要通过以下方式控制用户的执行:

调用相应的编译器，将以编程语言编写的源程序编译为计算机可执行的目标程序，分配内部存储器和其他资源，以将程序转移到内存中并启动它，并根据需要对其进行处理和执行用户指定的事件中发生的各种事件，并与操作员联系以获取有关处理事件的说明.

人机交互

操作系统的人机交互功能是确定计算机系统“友好性”的重要因素. 人机交互功能主要由可以输入和输出的外部设备以及相应的软件来完成. 可用于人机交互的设备主要包括键盘显示器，鼠标和各种模式识别设备. 与这些设备相对应的软件是操作系统中提供人机交互的部分. 人机交互部分的主要功能是控制相关设备的操作和理解，并执行通过人机交互设备传输的各种命令和要求. 早期的人机交互设备是键盘显示器. 操作员通过键盘输入命令，操作系统在接收到命令后立即执行该命令，并将结果显示在显示屏上. 输入命令的方式不同，但是每个命令的解释都清晰而独特. 随着计算机技术的发展，操作命令越来越多，功能越来越强大. 随着模式识别的发展，例如语音识别，汉字识别和其他输入设备，操作员和计算机可以以类似于自然语言或受限自然语言的水平进行交互. 此外，通过图形的人机交互也吸引了人们进行研究. 这些人机交互可以称为智能人机交互. 该领域的研究工作正在积极开展.

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
http://www.pc-fly.com/a/jisuanjixue/article-197935-1.html