① 什么是操作系统操作系统有什么功能
操作系统是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序,是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件,任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行,下面就让我来给你科普一下什么是操作系统。
操作系统是用户和计算机的接口,同时也是计算机硬件和其他软件的接口。操作系统的功能包括管理计算机系统的硬件、软件及数据资源,控制程序运行,改善人机界面,为其它应用软件提供支持,让计算机系统所有资源最大限度地发挥作用,提供各种形式的用户界面,使用户有一个好的工作环境,为其它软件的开发提供必要的服务和相应的接口等。实际上,用户是不用接触操作系统的,操作系统管理着计算机硬件资源,同时按照应用程序的资源请求,分配资源,如:划分CPU时间,内存空间的开辟,调用打印机等。
1、屏蔽硬件物理特性和操作细节,为用户使用计算机提供了便利
指令系统(成千上万条机器指令,它们的执行由微程序的指令解释系统实现的)。计算机问世初期,
计算机工作者就是在裸机上通过手工操作方式进行工作。计算机硬件体系结构越来越复杂。
2、有效管理系统资源,提高系统资源使用效率
如何有效地管理、合理地分配系统资源,提高系统资源的使用效率是操作系统必须发挥的主要作用。资源利用率、系统吞吐量是两个重要的指标。
计算机系统要同时供多个程序共同使用。操作解决资源共享问题!!如何分配、管理有限的资源是非常关键的问题!
操作系统定义:操作系统是计算机系统中最基本的系统软件,它用于有效地管理系统资源,并为用户使用计算机提供了便利的环境。
操作系统的主要功能是资源管理,程序控制和人机交互等。计算机系统的资源可分为设备资源和信息资源两大类。设备资源指的是组成计算机的硬件设备,如中央处理器,主存储器,磁盘存储器,打印机,磁带存储器,显示器,键盘输入设备和鼠标等。信息资源指的是存放于计算机内的各种数据,如文件,程序库,知识库,系统软件和应用软件等。
操作系统位于底层硬件与用户之间,是两者沟通的桥梁。用户可以通过操作系统的用户界面,输入命令。操作系统则对命令进行解释,驱动硬件设备,实现用户要求。以现代观点而言,一个标准个人电脑的OS应该提供以下的功能:
进程管理(Processing management)
内存管理(Memory management)
文件系统(File system)
网络通讯(Networking)
安全机制(Security)
用户界面(User interface)
驱动程序(Device drivers)
资源管理
系统的设备资源和信息资源都是操作系统根据用户需求按一定的策略来进行分配和调度的。操作系统的存储管理就负责把内存单元分配给需要内存的程序以便让它执行,在程序执行结束后将它占用的内存单元收回以便再使用。对于提供虚拟存储的计算机系统,操作系统还要与硬件配合做好页面调度工作,根据执行程序的要求分配页面,在执行中将页面调入和调出内存以及回收页面等。
处理器管理或称处理器调度,是操作系统资源管理功能的另一个重要内容。在一个允许多道程序同时执行的系统里,操作系统会根据一定的策略将处理器交替地分配给系统内等待运行的程序。一道等待运行的程序只有在获得了处理器后才能运行。一道程序在运行中若遇到某个事件,例如启动外部设备而暂时不能继续运行下去,或一个外部事件的发生等等,操作系统就要来处理相应的事件,然后将处理器重新分配。
操作系统的设备管理功能主要是分配和回收外部设备以及控制外部设备按用户程序的要求进行操作等。对于非存储型外部设备,如打印机、显示器等,它们可以直接作为一个设备分配给一个用户程序,在使用完毕后回收以便给另一个需求的用户使用。对于存储型的外部设备,如磁盘、磁带等,则是提供存储空间给用户,用来存放文件和数据。存储性外部设备的管理与信息管理是密切结合的。
信息管理是操作系统的一个重要的功能,主要是向用户提供一个文件系统。一般说,一个文件系统向用户提供创建文件,撤销文件,读写文件,打开和关闭文件等功能。有了文件系统后,用户可按文件名存取数据而无需知道这些数据存放在哪里。这种做法不仅便于用户使用而且还有利于用户共享公共数据。此外,由于文件建立时允许创建者规定使用权限,这就可以保证数据的安全性。
程序控制
一个用户程序的执行自始至终是在操作系统控制下进行的。一个用户将他要解决的问题用某一种程序设计语言编写了一个程序后就将该程序连同对它执行的要求输入到计算机内,操作系统就根据要求控制这个用户程序的执行直到结束。操作系统控制用户的执行主要有以下一些内容:调入相应的编译程序,将用某种程序设计语言编写的源程序编译成计算机可执行的目标程序,分配内存储等资源将程序调入内存并启动,按用户指定的要求处理执行中出现的各种事件以及与操作员联系请示有关意外事件的处理等。
人机交互
操作系统的人机交互功能是决定计算机系统“友善性”的一个重要因素。人机交互功能主要靠可输入输出的外部设备和相应的软件来完成。可供人机交互使用的设备主要有键盘显示、鼠标、各种模式识别设备等。与这些设备相应的软件就是操作系统提供人机交互功能的部分。人机交互部分的主要作用是控制有关设备的运行和理解并执行通过人机交互设备传来的有关的各种命令和要求。
虚拟内存
虚拟内存是计算机系统内存管理的一种技术。它使得应用程序认为它拥有连续的可用的内存(一个连续完整的地址空间),而实际上,它通常是被分隔成多个物理内存碎片,还有部分暂时存储在外部磁盘存储器上,在需要时进行数据交换。
用户接口
用户接口包括作业一级接口和程序一级接口。作业一级接口为了便于用户直接或间接地控制自己的作业而设置。它通常包括联机用户接口与脱机用户接口。程序一级接口是为用户程序在执行中访问系统资源而设置的,通常由一组系统调用组成。
在早期的单用户单任务操作系统(如DOS)中,每台计算机只有一个用户,每次运行一个程序,且次序不是很大,单个程序完全可以存放在实际内存中。这时虚拟内存并没有太大的用处。但随着程序占用存储器容量的增长和多用户多任务操作系统的出现,在程序设计时,在程序所需要的存储量与计算机系统实际配备的主存储器的容量之间往往存在着矛盾。例如,在某些低档的计算机中,物理内存的容量较小,而某些程序却需要很大的内存才能运行;而在多用户多任务系统中,多个用户或多个任务更新全部主存,要求同时执行独断程序。这些同时运行的程序到底占用实际内存中的哪一部分,在编写程序时是无法确定的,必须等到程序运行时才动态分配。
用户界面
用户界面(User Interface,简称 UI,亦称使用者界面是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介,它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。
② 计算机操作系统的主要功能是什么
计算机(computer)俗称电脑,是现代一种用于高速计算的电子计算机器,可以进行数值计算,又可以进行逻辑计算,还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行,自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备,那么计算机操作系统的主要功能是什么?
1、 操作系统的主要功能是资源管理,程序控制和人机交互等。计算机系统的资源可分为设备资源和信息资源两大类。
2、 设备资源指的是组成计算机的硬件设备,如中央处理器,主存储器,磁盘存储器,打印机,磁带存储器,显示器,键盘输入设备和鼠标等。信息资源指的是存放于计算机内的各种数据,如文件,程序库,知识库,系统软件和应用软件等。
3、 操作系统位于底层硬件与用户之间,是两者沟通的桥梁。用户可以通过操作系统的用户界面,输入命令。操作系统则对命令进行解释,驱动硬件设备,实现用户要求。
关于计算机操作系统的主要功能是什么内容的介绍就到这了。
③ 计算机操作系统通常具有的五大功能是
操作系统有五大功能:
1、处理机管理:主要控制和管理CPU的工作。
2、存储管理:主要进行内存的分配和管理。
3、设备管理:主要管理基本的输入输出设备。
4、文件管理:负责对计算机文件的组织、存储、操作和保护等。
5、进程管理:也称为作业管理,是指对计算机所进行的操作进行管理。
操作系统的类型非常多样,不同机器安装的操作系统可从简单到复杂,可从移动电话的嵌入式系统到超级计算机的大型操作系统。
许多操作系统制造者对它涵盖范畴的定义也不尽一致,例如有些操作系统集成了图形用户界面,而有些仅使用命令行界面,而将图形用户界面视为一种非必要的应用程序。
简介。由于大部分的计算机只包含一颗中央处理器,在宏内核的情况下多进程只是简单迅速地切换各进程,让每个进程都能够运行,在多内核或多处理器的情况下,所有进程透过许多协同技术在各处理器或内核上转换。越多进程同时运行,每个进程能分配到的时间比率就越小。
除了进程管理之外,操作系统尚有担负起进程间通信、进程异常终止处理以及死锁侦测及处理等较为艰深的问题。
④ 操作系统的主要功能有哪些
随着现代计算机的运行环境越来越复杂,起调度管理作用的管理程序走向了操作系统。除了做以处理机为主要对象的管理外,还进行存储空间的分配与调度,对各种外存文件进行调度管理、外部设备分配调度管理、数据通信的控制管理等。
操作系统主要有下述功能:
处理机管理。主要是作业调度管理和进程调度管理。作业调度管理程序的职能是从一批已提交给计算机的后备作业中,按照一定的算法挑选作业,使其转入运行状态,一旦作业完成,则把该作业撤消。转入运行状态的作业,意味着作业进程已建立,该作业已具备占有处理机的权利。至于什么时候才能真正占有处理机进入运行,则取决于进程管理程序的调度。如何在不发生冲突的前提下,既能有效地完成所有已提交的作业,同时又使处理器发挥最大的效能,使处理器空闲时间减至最少,这就是处理器管理要解决的主要问题。
存储管理。存储管理程序负责为进入运行状态的作业分配适当的内存空间。由于作业的大小不同,内存分配表和空白区的大小及部位在运行过程中不断地变化,因此,这种内存分配必须是动态的。存储管理程序还承担存储保护任务。由于在同一时间内,内存中可能储存着许多不同作业的数据和程序,还有一些系统软件也占用一定的内存空间,为了防止因各程序互相越界访问而发生混乱,必须采取相应的内存保护措施。存储管理程序还负责存储空间的扩充。一种是虚拟存储方法。当实际地址空间小于直接寻址能力时,可以把超出实际地址空间的部分放在磁盘或磁带上,使用户看起来觉得:计算机可直接寻址的逻辑地址空间有多大,用户可以支配的存储空间就有多大。另一种是计算机直接寻址能力小,而实际的内存容量可以扩大。这时就是如何把逻辑地址空间映射到实际地址空间的问题了。
输入/输出管理。由于计算机的外部设备种类和数量很多,为了避免或减少中央处理机因等待那些速度较慢的外部设备操作而占用的时间,在中央处理机引入了与外部设备打交道的通道和中断技术,以提高计算机系统效率。由于输人/输出设备工作速度比中央处理器慢得多,当第二次请求启动通道输入或输出一批数据时,第十批数据可能还没有处理完,此时通道正处于繁忙状态。特别是在多道程序环境下,更容易发生上述设备冲突情况。解决好这个问题,是输入/输出管理程序的主要责任之一。
文件管理。各种数据,各种程序通常是以文件的形式有组织地存放在磁盘、磁带等存储介质上的。当需要某个文件时,可由操作系统中的文件管理程序调用。文件管理程序还可用来创建和删除文件。为了保证文件使用的安全,防止滥用和失密,在使用文件时,还必须有相应的保护和保密措施,这也是文件管理程序的责任。
⑤ 操作系统的主要功能有哪些
简述操作系统的功能具体如下:
一:提供人机交互接口。可以想象没有操作系统这层软件的话,使用计算机会是一个什么样子。计算机使用者将面临一堆计算机硬件进行操作,早期的计算机就是这样的,通过硬开关进行控制。有了操作系统之后,就相当于我们直接和操作系统进行打交道,避免了直接操作硬件带来的麻烦。操作系统的这个提供人机交互接口的功能,是操作系统最大的功能。
二:提供计算机软硬件资源管理。操作系统第二个功能就是管理计算机的资源。计算机的资源包括,软件资源和硬件资源,也就是通常所说的软件系统和硬件系统。其中硬件系统是受计算机操作系统的直接控制,比如内存的地址管理,或者控制键盘和鼠标的扫描时序管理等。操作系统也管理着计算机的软件资源,比如应用程序的执行调度等,包括进程和线程的执行等都是在操作系统的控制下有条不紊的进行的。
⑥ 操作系统的主要功能是什么
操作系统的主要功能是资源管理,程序控制和人机交互等。计算机系统的资源可分为设备资源和信息资源两大类。
操作系统位于底层硬件与用户之间,是两者沟通的桥梁。
进程管理(Processing management)
内存管理(Memory management)
文件系统(Filesystem)
网络通讯(Networking)
⑦ 什么是操作系统操作系统有哪些功能
操作系统是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序。
操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统察纳资源供需的优先次序、控制输入设备与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统也提供一个让用户与系统交互的操作界面。
操作系统的五大管理功能:
(1)作业管理:包括任务、界面管理、人机交互、图形界面、语音控制和虚拟现实等;
(2)文件管理:又称为信息管理;
(3)存储管理:实质是对存储“空间”的管理,主要指对主存的管理;
(4)设备管理:实质是对硬件设备的管理,其中包括对输入输出设备的分配、启动、完成和回收;
(5)进程管理:实质上是对处理机执行“时间”的管理,即如何将cpu真正合理地分配给每个任务。
(7)电脑操作系统的功能扩展阅读:
从计算机用户的角度来说,计算机操作系统体现为其提供的各项服务;从程序员的角度来说,其主要是指用户登录的界面或者接口;如果从设计人员的角度来说,就是指各式各样模块和单元之间的联系。
事实上,全新操作系统的设计和改良的关键工作就是对体系结构的设计,经过几十年以来的发展,计算机操作系统已经由一开始的简单控制循环体发展成为较为复杂的分布式操作系统,再加上计算机用户需求的愈发多样化,计算机操作系统已经成为既复杂而又庞大的计算机软件系统之一。
⑧ 操作系统的主要功能有
操作系统的主要功能:
1、进程管理
不管是常驻程序或者应用程序,他们都以进程为标准运行单位。当年运用冯·诺伊曼结构建造计算机时,每个中央处理器最多只能同时运行一个进程。
2、内存管理
操作系统的存储器管理提供查找可用的记忆空间、配置与释放记忆空间以及交换存储器和低速存储设备的内含物等功能。此类又被称做虚拟内存管理的功能大幅增加每个进程可获得的记忆空间。
3、磁盘与文件系统
操作系统拥有许多种内置文件系统。例如Linux拥有非常广泛的内置文件系统,如ext2、ext3、ext4、ReiserFS、Reiser4、GFS、GFS2、OCFS、OCFS2、NILFS与Google文件系统。Linux也支持非原生文件系统,例如XFS、JFS、FAT家族与NTFS。
4、网络
许多现代的操作系统都具备操作主流网上通信协议TCP/IP的能力。也就是说这样的操作系统可以进入网上世界,并且与其他系统分享诸如文件、打印机与扫描仪等资源。
5、安全
操作系统提供外界直接或间接访问数种资源的管道,例如本地端磁盘驱动器的文件、受保护的特权系统调用、用户的隐私数据与系统运行的程序所提供的服务。
6、内部通讯安全
内部信息安全可视为防止正在运行的程序任意访问系统资源的手段。大多操作系统让普通程序可直接操作计算机的CPU,所以产生了一些问题,例如怎样把可如操作系统一样处理事务、运行同样特殊指令的程序强迫停止,毕竟在此情境下,操作系统也只是另一个平起平坐的程序。
为通用操作系统所生产的CPU通常于硬件层级上实践了一定程度的特殊指令保护概念。通常特权层级较低的程序想要运行某些特殊指令时会被阻断,例如直接访问像是硬盘之类的外部设备。
7、用户界面
今日大部分的操作系统都包含图形用户界面(GUI)。有几类较旧的操作系统将图形用户界面与内核紧密结合,例如最早的Windows与Mac OS实现产品。
8、驱动程序
所谓的驱动程序(Device driver)是指某类设计来与硬件交互的计算机软件。通常是一设计完善的设备交互接口,利用与此硬件连接的计算机汇排流或通信子系统,提供对此设备下令与接收信息的功能;以及最终目的,将消息提供给操作系统或应用程序。