什么是操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)有什么功能
什么是操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)有什么功能
操作系統(tǒng)是管理和控制計算機硬件與軟件資源的計算機程序，是直接運行在“裸機”上的最基本的系統(tǒng)軟件，任何其他軟件都必須在操作系統(tǒng)的支持下才能運行，下面就讓學習啦小編來給你科普一下什么是操作系統(tǒng)。
操作系統(tǒng)的簡介
操作系統(tǒng)是用戶和計算機的接口，同時也是計算機硬件和其他軟件的接口。操作系統(tǒng)的功能包括管理計算機系統(tǒng)的硬件、軟件及數(shù)據(jù)資源，控制程序運行，改善人機界面，為其它應用軟件提供支持，讓計算機系統(tǒng)所有資源最大限度地發(fā)揮作用，提供各種形式的用戶界面，使用戶有一個好的工作環(huán)境，為其它軟件的開發(fā)提供必要的服務和相應的接口等。實際上，用戶是不用接觸操作系統(tǒng)的，操作系統(tǒng)管理著計算機硬件資源，同時按照應用程序的資源請求，分配資源，如：劃分CPU時間，內(nèi)存空間的開辟，調(diào)用打印機等。
操作系統(tǒng)的作用
1、屏蔽硬件物理特性和操作細節(jié)，為用戶使用計算機提供了便利
指令系統(tǒng)(成千上萬條機器指令，它們的執(zhí)行由微程序的指令解釋系統(tǒng)實現(xiàn)的)。計算機問世初期，
計算機工作者就是在裸機上通過手工操作方式進行工作。計算機硬件體系結(jié)構(gòu)越來越復雜。
2、有效管理系統(tǒng)資源，提高系統(tǒng)資源使用效率
如何有效地管理、合理地分配系統(tǒng)資源，提高系統(tǒng)資源的使用效率是操作系統(tǒng)必須發(fā)揮的主要作用。資源利用率、系統(tǒng)吞吐量是兩個重要的指標。
計算機系統(tǒng)要同時供多個程序共同使用。操作解決資源共享問題!!如何分配、管理有限的資源是非常關(guān)鍵的問題!
操作系統(tǒng)定義：操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中最基本的系統(tǒng)軟件，它用于有效地管理系統(tǒng)資源，并為用戶使用計算機提供了便利的環(huán)境。
操作系統(tǒng)的主要功能
操作系統(tǒng)的主要功能是資源管理，程序控制和人機交互等。計算機系統(tǒng)的資源可分為設備資源和信息資源兩大類。設備資源指的是組成計算機的硬件設備，如中央處理器，主存儲器，磁盤存儲器，打印機，磁帶存儲器，顯示器，鍵盤輸入設備和鼠標等。信息資源指的是存放于計算機內(nèi)的各種數(shù)據(jù)，如文件，程序庫，知識庫，系統(tǒng)軟件和應用軟件等。
操作系統(tǒng)位于底層硬件與用戶之間，是兩者溝通的橋梁。用戶可以通過操作系統(tǒng)的用戶界面，輸入命令。操作系統(tǒng)則對命令進行解釋，驅(qū)動硬件設備，實現(xiàn)用戶要求。以現(xiàn)代觀點而言，一個標準個人電腦的OS應該提供以下的功能：
進程管理(Processing management)
內(nèi)存管理(Memory management)
文件系統(tǒng)(File system)
網(wǎng)絡通訊(Networking)
安全機制(Security)
用戶界面(User interface)
驅(qū)動程序(Device drivers)
資源管理
系統(tǒng)的設備資源和信息資源都是操作系統(tǒng)根據(jù)用戶需求按一定的策略來進行分配和調(diào)度的。操作系統(tǒng)的存儲管理就負責把內(nèi)存單元分配給需要內(nèi)存的程序以便讓它執(zhí)行，在程序執(zhí)行結(jié)束后將它占用的內(nèi)存單元收回以便再使用。對于提供虛擬存儲的計算機系統(tǒng)，操作系統(tǒng)還要與硬件配合做好頁面調(diào)度工作，根據(jù)執(zhí)行程序的要求分配頁面，在執(zhí)行中將頁面調(diào)入和調(diào)出內(nèi)存以及回收頁面等。
處理器管理或稱處理器調(diào)度，是操作系統(tǒng)資源管理功能的另一個重要內(nèi)容。在一個允許多道程序同時執(zhí)行的系統(tǒng)里，操作系統(tǒng)會根據(jù)一定的策略將處理器交替地分配給系統(tǒng)內(nèi)等待運行的程序。一道等待運行的程序只有在獲得了處理器后才能運行。一道程序在運行中若遇到某個事件，例如啟動外部設備而暫時不能繼續(xù)運行下去，或一個外部事件的發(fā)生等等，操作系統(tǒng)就要來處理相應的事件，然后將處理器重新分配。
操作系統(tǒng)的設備管理功能主要是分配和回收外部設備以及控制外部設備按用戶程序的要求進行操作等。對于非存儲型外部設備，如打印機、顯示器等，它們可以直接作為一個設備分配給一個用戶程序，在使用完畢后回收以便給另一個需求的用戶使用。對于存儲型的外部設備，如磁盤、磁帶等，則是提供存儲空間給用戶，用來存放文件和數(shù)據(jù)。存儲性外部設備的管理與信息管理是密切結(jié)合的。
信息管理是操作系統(tǒng)的一個重要的功能，主要是向用戶提供一個文件系統(tǒng)。一般說，一個文件系統(tǒng)向用戶提供創(chuàng)建文件，撤銷文件，讀寫文件，打開和關(guān)閉文件等功能。有了文件系統(tǒng)后，用戶可按文件名存取數(shù)據(jù)而無需知道這些數(shù)據(jù)存放在哪里。這種做法不僅便于用戶使用而且還有利于用戶共享公共數(shù)據(jù)。此外，由于文件建立時允許創(chuàng)建者規(guī)定使用權(quán)限，這就可以保證數(shù)據(jù)的安全性。
程序控制
一個用戶程序的執(zhí)行自始至終是在操作系統(tǒng)控制下進行的。一個用戶將他要解決的問題用某一種程序設計語言編寫了一個程序后就將該程序連同對它執(zhí)行的要求輸入到計算機內(nèi)，操作系統(tǒng)就根據(jù)要求控制這個用戶程序的執(zhí)行直到結(jié)束。操作系統(tǒng)控制用戶的執(zhí)行主要有以下一些內(nèi)容：調(diào)入相應的編譯程序，將用某種程序設計語言編寫的源程序編譯成計算機可執(zhí)行的目標程序，分配內(nèi)存儲等資源將程序調(diào)入內(nèi)存并啟動，按用戶指定的要求處理執(zhí)行中出現(xiàn)的各種事件以及與操作員聯(lián)系請示有關(guān)意外事件的處理等。
人機交互
操作系統(tǒng)的人機交互功能是決定計算機系統(tǒng)“友善性”的一個重要因素。人機交互功能主要靠可輸入輸出的外部設備和相應的軟件來完成。可供人機交互使用的設備主要有鍵盤顯示、鼠標、各種模式識別設備等。與這些設備相應的軟件就是操作系統(tǒng)提供人機交互功能的部分。人機交互部分的主要作用是控制有關(guān)設備的運行和理解并執(zhí)行通過人機交互設備傳來的有關(guān)的各種命令和要求。
虛擬內(nèi)存
虛擬內(nèi)存是計算機系統(tǒng)內(nèi)存管理的一種技術(shù)。它使得應用程序認為它擁有連續(xù)的可用的內(nèi)存(一個連續(xù)完整的地址空間)，而實際上，它通常是被分隔成多個物理內(nèi)存碎片，還有部分暫時存儲在外部磁盤存儲器上，在需要時進行數(shù)據(jù)交換。
用戶接口
用戶接口包括作業(yè)一級接口和程序一級接口。作業(yè)一級接口為了便于用戶直接或間接地控制自己的作業(yè)而設置。它通常包括聯(lián)機用戶接口與脫機用戶接口。程序一級接口是為用戶程序在執(zhí)行中訪問系統(tǒng)資源而設置的，通常由一組系統(tǒng)調(diào)用組成。
在早期的單用戶單任務操作系統(tǒng)(如DOS)中，每臺計算機只有一個用戶，每次運行一個程序，且次序不是很大，單個程序完全可以存放在實際內(nèi)存中。這時虛擬內(nèi)存并沒有太大的用處。但隨著程序占用存儲器容量的增長和多用戶多任務操作系統(tǒng)的出現(xiàn)，在程序設計時，在程序所需要的存儲量與計算機系統(tǒng)實際配備的主存儲器的容量之間往往存在著矛盾。例如，在某些低檔的計算機中，物理內(nèi)存的容量較小，而某些程序卻需要很大的內(nèi)存才能運行;而在多用戶多任務系統(tǒng)中，多個用戶或多個任務更新全部主存，要求同時執(zhí)行獨斷程序。這些同時運行的程序到底占用實際內(nèi)存中的哪一部分，在編寫程序時是無法確定的，必須等到程序運行時才動態(tài)分配。
用戶界面
用戶界面(User Interface，簡稱 UI，亦稱使用者界面是系統(tǒng)和用戶之間進行交互和信息交換的媒介，它實現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換。
用戶界面是介于用戶與硬件而設計彼此之間交互溝通相關(guān)軟件，目的在使得用戶能夠方便有效率地去操作硬件以達成雙向之交互，完成所希望借助硬件完成之工作，用戶界面定義廣泛，包含了人機交互與圖形用戶接口，凡參與人類與機械的信息交流的領域都存在著用戶界面。用戶和系統(tǒng)之間一般用面向問題的受限自然語言進行交互。目前有系統(tǒng)開始利用多媒體技術(shù)開發(fā)新一代的用戶界面。
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