操作系统

操作系统」是管理系统资源、控制程序运行、改善人机界面、提供各种服务,并合理组织计算机工作流程和为用户方便有效地使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。

操作系统也可以理解为是用以控制和管理系统资源方便用户使用计算机程序集合

操作系统是最靠近硬件的一层软件,它把硬件裸机改造成为完善的虚拟机,使得机器功能得到扩展,运行环境得到改善,系统效率得到提高,安全性能得到保证。

操作系统隔离其他上层软件,并为它们提供接口和服务,使得上层软件可以获得较硬件所能提供的更多更强的功能上的支持。操作系统是软件系统的核心,它与硬件一起构成了各种软件的基础运行平台。

其他信息可以参见操作系统课程

作用

关于操作系统的作用,存在一下几种观点:

  • 服务用户观点
  • 进程交互观点
  • 系统实现观点
  • 资源管理观点

服务用户观点

服务用户观点」认为,操作系统是用户结构和公共服务程序。操作系统提供友善的人机接口,使用户能够方便、可靠、安全、高效地使用硬件和运行应用程序。对计算机硬件进行改造和扩充为用户提供强有力的各种服务。

进程交互观点

进程是支持程序执行的一种系统机制,进程是执行中的程序,系统以进程方式组织程序在计算机上运行。「进程交互观点」认为,操作系统作为进程执行的控制者和协调者。操作系统需要提供机制,解决并发进程执行时产生的互斥同步、通信和死锁问题

系统实现观点

服务用户观点」认为,操作系统是扩展机或虚拟机。把操作系统分成若干层次或模块,逐步添加到裸机上,形成操作系统虚拟机;操作系统把硬件的复杂性与用户隔离开来;操作系统与硬件组成一台功能显著增强,使用更加方便,安全可靠性更好的扩展机器或虚拟机。

资源管理观点

资源管理观点」认为,操作系统作为资源的管理者和控制者。操作系统需要对软硬件资源进行资源复用、虚拟和抽象,管理各类资源,记录使用情况,确定分配策略,实施分配和回收,满足用户对资源的需求和申请。

另一方面,操作系统需要提供机制协调应用程序对资源的使用冲突,研究资源使用的统一方法,为用户提供简单、有效的资源使用手段,在满足应用程序需求的前提下,最大限度地实现各种资源的共享,提高资源利用率。

  • 对内作为“管理员”,做好软硬件资源的管理、控制与调度,在裸机基础上形成虚拟机供应用程序使用,并对程序执行进行控制和协调,提高系统效率和资源利用率;
  • 对外作为“服务员”,是用户与硬件的接口和人机界面,为用户提供最友善的运行环境和最佳的服务,操作系统在管理好资源的基础上,向外提供强有力的服务;

所以,资源管理是操作系统一项主要任务。