操作系统（Operating System，OS）是计算机的灵魂，是一组包含许多模块的计算机程序。它能够在计算机中完成管理、调度、控制计算机中硬件和软件资源，合理地组织计算机的工作流程，使计算机发挥更大的效能。除此之外，操作系统还负责解释用户对计算机的管理命令，使它转化为计算机实际的操作，并为用户提供使用方便和可扩展的操作计算机环境及界面。计算机的用户是通过操作系统来与计算机沟通的。
操作系统的主要职能是管理、调度、协调计算机的各部分工作，更有效地分配计算机系统的硬件和软件资源，使计算机发挥更大的效能，并为用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。没有操作系统，人们就很难操作和使用计算机。操作系统的主要功能分为4大类，即处理机管理、存储管理、文件管理和设备管理。
(1)处理机管理
CPU（处理机）是操作系统中最重要的资源之一，就如同人的大脑一样，控制、指挥计算机的运行，所有程序都需要CPU为其工作。因此，CPU是计算机系统中争夺最激烈的资源。
在多道程序或多用户环境下，允许多个程序同时运行，需要解决多任务对CPU的分配调度策略、分配实施和资源回收问题。
操作系统对CPU的管理原则是：当多个程序同时运行时，操作系统根据一定的算法和优先级调度原则，首先让其中一个优先级高的程序先运行；若该程序运行结束，或者因等待某个事件（如程序需要输入设备输入数据，输入设备又被其他程序占用）而暂时不能运行时，就把CPU的使用权交给另一个程序；当出现了比当前占用CPU使用权的程序优先级更高、更重要的程序时，则强行剥夺正在使用CPU的程序的CPU使用权，并将该程序挂起。等程序运行完毕，再去运行被挂起的程序。系统中的多个程序同时工作，交替地占用CPU，并与外部设备并行运行，大大提高了CPU及其外设的利用率。
(2)存储管理
操作系统对内存的管理工作主要就是根据用户程序的要求为其分配内存空间。当用户的程序开始运行时，操作系统会为其分配内存空间，进行地址的变换，并根据需要不断调整。当多个用户程序同时被装入内存后，操作系统会提供安全措施，保证各用户的程序和数据互不干扰。当用户的程序运行结束时，操作系统会及时收回该程序所占用的存储空间，以便再装入其他程序。
(3)文件管理
文件管理的任务就是要对存放在计算机中的文件进行组织管理、提供方便的存取和文件的安全保证机制，实现按名存取，并提供一套方便使用文件的操作命令。计算机对文件的组织管理和操作都是由文件系统完成的。当用户在计算机中建立一个文件时，用户不必考虑如何保存文件内容以及文件存放的实际位置，操作系统会把文件保存到合适的位置。当用户需要使用文件时，操作系统会通过文件名把文件内容调出供用户使用。
(4)设备管理
现代计算机系统中都配备了许多设备，每台设备的性能和操作方式都不相同，操作系统设备管理的主要任务就是对CPU和内存以外的各种硬件资源进行有效地管理，为用户提供方便的操作，从而提高设备的利用率。 除此之外，操作系统还提供一些服务管理的功能，如提供系统设置、错误检测、网络连接等其他基本的系统功能，为使用者提供方便管理和使用计算机的工具。
CPU（处理机）是操作系统中最重要的资源之一，就如同人的大脑一样，控制、指挥计算机的运行，所有程序都需要CPU为其工作。因此，CPU是计算机系统中争夺最激烈的资源。
在多道程序或多用户环境下，允许多个程序同时运行，需要解决多任务对CPU的分配调度策略、分配实施和资源回收问题。
操作系统对CPU的管理原则是：当多个程序同时运行时，操作系统根据一定的算法和优先级调度原则，首先让其中一个优先级高的程序先运行；若该程序运行结束，或者因等待某个事件（如程序需要输入设备输入数据，输入设备又被其他程序占用）而暂时不能运行时，就把CPU的使用权交给另一个程序；当出现了比当前占用CPU使用权的程序优先级更高、更重要的程序时，则强行剥夺正在使用CPU的程序的CPU使用权，并将该程序挂起。等程序运行完毕，再去运行被挂起的程序。系统中的多个程序同时工作，交替地占用CPU，并与外部设备并行运行，大大提高了CPU及其外设的利用率。
(2)存储管理
操作系统对内存的管理工作主要就是根据用户程序的要求为其分配内存空间。当用户的程序开始运行时，操作系统会为其分配内存空间，进行地址的变换，并根据需要不断调整。当多个用户程序同时被装入内存后，操作系统会提供安全措施，保证各用户的程序和数据互不干扰。当用户的程序运行结束时，操作系统会及时收回该程序所占用的存储空间，以便再装入其他程序。
(3)文件管理
文件管理的任务就是要对存放在计算机中的文件进行组织管理、提供方便的存取和文件的安全保证机制，实现按名存取，并提供一套方便使用文件的操作命令。计算机对文件的组织管理和操作都是由文件系统完成的。当用户在计算机中建立一个文件时，用户不必考虑如何保存文件内容以及文件存放的实际位置，操作系统会把文件保存到合适的位置。当用户需要使用文件时，操作系统会通过文件名把文件内容调出供用户使用。
(4)设备管理
现代计算机系统中都配备了许多设备，每台设备的性能和操作方式都不相同，操作系统设备管理的主要任务就是对CPU和内存以外的各种硬件资源进行有效地管理，为用户提供方便的操作，从而提高设备的利用率。 除此之外，操作系统还提供一些服务管理的功能，如提供系统设置、错误检测、网络连接等其他基本的系统功能，为使用者提供方便管理和使用计算机的工具。
发表于 2019-10-22 15:29:20
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