什么是操作系統操作系統有什么功能
什么是操作系統操作系統有什么功能
操作系統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”上的最基本的系統軟件，任何其他軟件都必須在操作系統的支持下才能運行，下面就讓學習啦小編來給你科普一下什么是操作系統。
操作系統的簡介
操作系統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。操作系統的功能包括管理計算機系統的硬件、軟件及數據資源，控制程序運行，改善人機界面，為其它應用軟件提供支持，讓計算機系統所有資源最大限度地發揮作用，提供各種形式的用戶界面，使用戶有一個好的工作環境，為其它軟件的開發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的，操作系統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，內存空間的開辟，調用打印機等。
操作系統的作用
1、屏蔽硬件物理特性和操作細節，為用戶使用計算機提供了便利
指令系統(成千上萬條機器指令，它們的執行由微程序的指令解釋系統實現的)。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。計算機硬件體系結構越來越復雜。
2、有效管理系統資源，提高系統資源使用效率
如何有效地管理、合理地分配系統資源，提高系統資源的使用效率是操作系統必須發揮的主要作用。資源利用率、系統吞吐量是兩個重要的指標。
計算機系統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鍵的問題!
操作系統定義：操作系統是計算機系統中最基本的系統軟件，它用于有效地管理系統資源，并為用戶使用計算機提供了便利的環境。
操作系統的主要功能
操作系統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的各種數據，如文件，程序庫，知識庫，系統軟件和應用軟件等。
操作系統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的用戶界面，輸入命令。操作系統則對命令進行解釋，驅動硬件設備，實現用戶要求。以現代觀點而言，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)
內存管理(Memory management)
文件系統(File system)
網絡通訊(Networking)
安全機制(Security)
用戶界面(User interface)
驅動程序(Device drivers)
資源管理
系統的設備資源和信息資源都是操作系統根據用戶需求按一定的策略來進行分配和調度的。操作系統的存儲管理就負責把內存單元分配給需要內存的程序以便讓它執行，在程序執行結束后將它占用的內存單元收回以便再使用。對于提供虛擬存儲的計算機系統，操作系統還要與硬件配合做好頁面調度工作，根據執行程序的要求分配頁面，在執行中將頁面調入和調出內存以及回收頁面等。
處理器管理或稱處理器調度，是操作系統資源管理功能的另一個重要內容。在一個允許多道程序同時執行的系統里，操作系統會根據一定的策略將處理器交替地分配給系統內等待運行的程序。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運行下去，或一個外部事件的發生等等，操作系統就要來處理相應的事件，然后將處理器重新分配。
操作系統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，用來存放文件和數據。存儲性外部設備的管理與信息管理是密切結合的。
信息管理是操作系統的一個重要的功能，主要是向用戶提供一個文件系統。一般說，一個文件系統向用戶提供創建文件，撤銷文件，讀寫文件，打開和關閉文件等功能。有了文件系統后，用戶可按文件名存取數據而無需知道這些數據存放在哪里。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據。此外，由于文件建立時允許創建者規定使用權限，這就可以保證數據的安全性。
程序控制
一個用戶程序的執行自始至終是在操作系統控制下進行的。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行的要求輸入到計算機內，操作系統就根據要求控制這個用戶程序的執行直到結束。操作系統控制用戶的執行主要有以下一些內容：調入相應的編譯程序，將用某種程序設計語言編寫的源程序編譯成計算機可執行的目標程序，分配內存儲等資源將程序調入內存并啟動，按用戶指定的要求處理執行中出現的各種事件以及與操作員聯系請示有關意外事件的處理等。
人機交互
操作系統的人機交互功能是決定計算機系統“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設備的運行和理解并執行通過人機交互設備傳來的有關的各種命令和要求。
虛擬內存
虛擬內存是計算機系統內存管理的一種技術。它使得應用程序認為它擁有連續的可用的內存(一個連續完整的地址空間)，而實際上，它通常是被分隔成多個物理內存碎片，還有部分暫時存儲在外部磁盤存儲器上，在需要時進行數據交換。
用戶接口
用戶接口包括作業一級接口和程序一級接口。作業一級接口為了便于用戶直接或間接地控制自己的作業而設置。它通常包括聯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行中訪問系統資源而設置的，通常由一組系統調用組成。
在早期的單用戶單任務操作系統(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存中。這時虛擬內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的出現，在程序設計時，在程序所需要的存儲量與計算機系統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，物理內存的容量較小，而某些程序卻需要很大的內存才能運行;而在多用戶多任務系統中，多個用戶或多個任務更新全部主存，要求同時執行獨斷程序。這些同時運行的程序到底占用實際內存中的哪一部分，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和用戶之間進行交互和信息交換的媒介，它實現信息的內部形式與人類可以接受形式之間的轉換。
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。目前有系統開始利用多媒體技術開發新一代的用戶界面。
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