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操作系统的目标、作用和模型[1]_跨考网
跨考考研2010-08-13
来源跨考网整理
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1.操作系统的定义

计算机用户都曾使用过各种各样的操作系统,什么是操作系统?不同的人有不同的看法。但总地来说,操作系统(Operating System,简称OS)是一个管理计算机系统资源、控制程序运行的系统软件,它为用户提供了一个方便、安全、可靠的工作环境和界面。

作为计算机系统的控制和指挥中心,操作系统是一个软件(Software),而且是一个系统软件(System Software),它的运行既依赖于计算机系统的硬件(Hardware),又要管理计算机系统的一切硬件设施。在操作系统运行过程中,需要硬件强力的支持,而且有一部分功能是由硬件直接完成,从这个意义上讲,操作系统又不完全是软件,而是由软、硬件结合的有机体,在软、硬件的配合下,共同完成操作系统所应完成的任务。

2.操作系统的目标

目前存在着多种类型的操作系统,不同类型的操作系统其目标各有侧重,但总的说来

有以下几点:

l         方便性。操作系统的设计应尽量使计算机系统更容易使用。

l         有效性。操作系统使计算机的内存、CPU、I/O设备等资源得到充分的利用,并且还应能合理地组织计算机的工作流程,从而可进一步改善系统的资源利用率及提高系统的吞吐量。

3.操作系统的作用

从不同的角度来观察操作系统的使用。从一般用户的角度来看,可把操作系统看作是用户与计算机硬件系统之间的接口;从资源管理角度来看,则可把操作系统视为计算机系统资源的管理者。

(1)操作系统作为用户与计算机硬件系统之间的接口。操作系统作为用户与计算机硬件系统之间的接口的含义是:操作系统处于用户与计算机硬件系统之间,用户通过操作系来使用计算机系统。应当注意,操作系统是一个系统软件,这种接口是软件接口。

(2)操作系统作为计算机系统资源的管理者。在计算机系统中,通常都包含硬件和软件资源,归纳起来可将资源分为4类:处理器、存储器、I/O设备以及信息(数据和程序)。相应地,OS的主要功能也正是针对这4类资源进行有效的管理。即:

 

l   处理机管理:用于分配和控制处理机;

l   存储器管理:主要负责内存的分配与回收;

l   I/O设备管理:负责I/O设备的分配与操纵;

l   文件管理:负责文件的存取、共享和保护。

 (3)操作系统用作扩充机器。在裸机(完全无软件的计算机系统)上安装OS后,便可变成一台功能显著增强,使用极为方便的多层扩充机器或多层虚机器。

方便性和有效性是操作系统最重要的两个目标。

l         可扩充性。操作系统应采用模块化结构,以便于增加新的功能模块和修改以前的功能模块。

l         开放性。由于生产厂家生产了各种不同类型的计算机和设备,那么就出现兼容使用的问题,为使出自不同厂家的计算机和设备,能通过网络加以集成化并能正确、有效地协同工作,要求建立一个统一开放的环境,其中首先要求OS具有开放性。

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