操作系统的基本功能

1. 处理器管理

处理器管理的主要任务是对处理器的分配和运行实施有效的管理。在多道程序环境下，处理器的分配和运行是以进程为基本单位的，因此对处理器的管理可归结为对进程的管理。

进程管理应实现下述主要功能：

进程控制：负责进程的创建、撤销及状态转换。

进程同步：对并发执行的进程进行协调。

进程通信：负责完成进程间的信息交换。

进程调度：按一定算法进行处理器分配。

2. 存储器管理

存储器管理的主要任务是对内存进行分配、保护和扩充。

存储器管理应实现下述主要功能：

内存分配：按一定的策略为每道程序分配内存。

内存保护：保证各程序在自己的内存区域内运行而不相互干扰。

内存扩充：为允许大型作业或多作业的运行，必须借助虚拟存储技术去获得增加内存的效果。

3. 设备管理

设备管理的主要任务是对计算机系统内的所有设备实施有效管理。

设备管理应具有下述功能:

设备分配：根据一定的设备分配原则对设备进行分配。为了使设备与主机并行工作，还需采用缓冲技术和虚拟技术。

设备传输控制：实现物理的输入/输出操作，即启动设备、中断处理、结東处理等。

设备独立性：即用户程序中的设备与实际使用的物理设备无关。

4. 文件管理

操作系统中负责信息管理的部分称为文件系统，因此称为文件管理。文件管理的主要任务就是有效地支持文件的存储、检索和修改等操作，解决文件的共享、保密和保护问题。

文件管理应实现下述功能：

文件存储空间的管理：负责对文件存储空间进行管理，包括存储空间的分配与回收等功能。

目录管理：目录是为方便文件管理而设置的数据结构，它能提供按名存取的功能。

文件操作管理：实现文件的操作，负责完成数据的读写。

文件保护：提供文件保护功能，防止文件遭到破坏。

5. 用户接口

通常，操作系统以如下三种接方式提供给用户使用：

• 命令接口：提供一组命令供用户直接或间接控制自己的作业。主要有两种命令接口控制方式：

  • 联机命令接口又称交互式命令接口，适用于分时或实时操作系统，它由一组键盘操作命令组成，用户通过控制台或终端输入操作命令，向系统提出各种服务要求，用户每输入完一条命令，控制权就转入操作系统的命令解释程序，然后由命令解释程序对输入的命令解释并执行，完成执行的功能。之后控制权又转回到控制台或终端，此时用户又可以输入下一条命令。

  • 脱机命令接口又称批处理命令接口，即适用于批处理系统，它由一组作业控制命令(或称作业控制语句)组成，脱机用户不能直接干预作业的运行，应事先用相应的作业控制命令写成一份作业操作说明书，连同作业一起提交给系统。当系统调度到该作业时，由系统中的命令解释程序对作业说明书上的命令或控制语句逐条解释执行从而间接地控制作业的运行。

• 程序接口：也称为系统调用，是程序级的接口，由系统提供一组系统调用命令供用户程序和其他系统程序调用。用户在程序中可以直接使用这组系统调用命令向操作系统提出各种服务要求，如使用外设、申请分配内存、磁盘文件的操作等。

• 图形接口：近年来出现的图形接口(也称图形界面)是联机命令接口的图形化。