操作系统(Operating System,OS)是配置在计算机硬件上的第一层软件,是对硬件系统的首次扩充。其主要作用是管理好这些设备,提高它们的利用率和系统的吞吐量,并为用户和应用程序提供一个简单的接口,便于用户使用。OS是现代计算机系统中最基本和最重要的系统软件,而其它的诸如编译程序,数据库管理系统等系统软件,以及大量的应用软件,都直接依赖于操作系统的支持,取得它所提供的服务。事实上OS已经成为现代计算机系统、多处理机系统、计算机网络中都必须配置的系统软件。
计算机系统的目标
在计算机系统上配置操作系统,其主要目标是:方便性,有效性,可扩充性和开放性。
方便性:
一个未配置OS的计算机系统时极其难用的。用户如果想直接在计算机硬件上运行自己编写的程序,就必须用机器语言书写程序。但是如果在计算机硬件上配置了OS,系统便可以使用编译命令将用户采用高级语言书写的程序编译成机器代码,或者直接通过OS所提供的各种命令操作计算机系统,极大地方便了用户,使计算机变得易学易用。
有效性:
有效性的第一层含义是提高操作系统的利用率。在早期未配置OS的计算机系统中,诸如处理机,I/O设备等经常处于空闲状态,各种资源无法得到充分利用,座椅在当时提高系统资源利用率是推动OS发展的主要动力。有效性的另一层含义是,提高系统的吞吐量。OS可以通过合理的组织计算机的工作流程,加速程序的运行,缩短程序的运行周期,从而提高了系统的吞吐量。
可扩充性:
为适应计算机硬件,体系结构以及计算机应用发展的要求,OS必须具有很好的扩展性。可扩展性的好坏与OS的结构有着十分紧密的联系,由此推动了OS结构的不断发展,从早期的微结构发展成为模块化结构,进而发展成为层次化结构。近年来OS已经广泛采用了微内核结构。微内核结构能方便的增添新的功能和模块,以及对原有的功能和模块进行更改,具有良好的可扩充性。
开放性:
随着计算机应用的日益普及,计算机硬件和软件的兼容性问题便提到了日程上来,世界各国相应的制定了一系列的软硬件标准,使得不同的厂家按照标准的软硬件标准生产的软硬件都能在本国很好的兼容。