计算机系统由硬件和软件两部分组成。操作系统(OS,Operating System)是配置在计算机硬件上的第一层软件。
操作系统的目标
操作系统的目标分为4个方面:
- 有效性:
对于有效性的理解包含两方面:
- 提高系统资源利用率;
- 若未配置OS的计算机系统,诸如CPU,存储器,I/O设备等各种硬件资源,则因为经常处于闲置状态而得不到充分利用;内存和外存中所存放的数据太少或者无序而浪费了大量的存储空间。
- 如若配置OS,则可使CPU和I/O设备等资源由于能保持忙碌状态而得到有效的利用;同时也可使内存和外存中存放的数据因有序而节省了存储空间。
- 提高系统吞吐量;
- OS还可以通过合理地组织计算机的工作流程,而进一步改善资源利用率,加速程序的运行,缩短程序的运行周期,从而提高系统的吞吐量。
- 方便性:
- 计算机硬件只能识别0和1的机器代码,可通过配置OS来使用户更加方便的使用。
- 可扩充性:
- 开放性:
- 开放性是指系统能遵循世界标准规范,特别是遵循开放系统互连(OSI)国际标准。凡遵循国际标准开发的硬件和软件,均能彼此兼容,方便互连。
操作系统的作用
可以从不同的角度来观察OS的作用:
从一般用户的角度来看,OS是用户与计算机硬件系统之间的接口;(OS是一个系统软件)
从资源管理的角度看,OS是计算机系统资源的管理者;
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OS实现了对计算机资源的抽象,隐藏了对硬件操作的细节,使用户更方便的地使用计算机。(裸机:没有安装操作系统的计算机)
计算机系统的资源大致分为四类: 1. 处理器 2. 存储器 3. I/O设备 4. 信息(数据和程序) 针对这四类资源进行有效的管理,即: 1.处理器管理,用于分配和控制处理器; 2.存储器管理,主要负责内存的分配与回收; 3.I/O设置管理,负责I/O设备的分配和控制; 4.文件管理 ,负责文件的存取,共享和保护。 由此可见,OS是计算机系统资源的管理者。