计算机操作系统 - 操作系统的目标和作用

Posted 2020-10-13 越过山丘

一、什么是操作系统(OS)？

　　计算机系统由硬件和软件两部分组成。计算机操作系统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。而其他的程序、系统软件、应用软件都依赖于操作系统的支持，获取它的服务。

二、操作系统的目标

　　目前存在着多种类型的OS，不同类型的OS，其目标各有侧重。

　　1.有效性：

　　　有效性包括两个方面：

　　 （1）提高系统资源的利用率。在未配置OS的计算机系统中，诸如CPU、I/O设备等各种资源，由于经常处于空闲状态而得不到充分的利用；内存和外存中存放的数据太少或者无序而浪费了大量的存储空间。配置了OS后，可使CPU、I/O设备由于能保持忙碌状态而得到有效的利用，且可使内存和外存中存放的数据有序进而节省存储空间。（CPU：中央处理器，是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心和控制核心，它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。）

　　 （2）提高系统的吞吐量。操作系统还可以通过合理的组织计算机的工作流程，而进一步改善资源的利用率，加速程序的运行，缩短程序运行的周期，从而提高系统的吞吐量。（吞吐量：吞吐量是指对网络、设备、端口、虚电路或其他设施，单位时间内成功地传送数据的数量（以比特、字节、分组等测量）。）

　　2.方便性

　　 计算机硬件只能识别0和1这样的机器代码，如果我们在计算机硬件上配置了OS，就可以使用OS提供的各种命令来使用操作系统。比如，编译命令可以很方便的把用户用高级语言书写的程序编译成机器代码，大大的方便了用户。

　 　方便性和有效性是设计操作系统时最重要的两个目标。在过去的很长一段时间内，由于计算机系统非常昂贵，因而其有效性显得比较重要。但是，近十多年来，随着硬件越来越便宜，在设计配置在微机上的 OS 时，人们似乎更重视如何使用户能更为方便地使用计算机，故在微机操作系统中都配置了受到用户广泛欢迎的图形用户界面，提供了大量的供程序员使用的系统调用。

 

　　3.可扩充性

　　4.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。凡遵循国际标准所开发的硬件和软件，均能彼此兼容，可方便地实现互连。开放性已成为 20 世纪 90 年代以后计算机技术的一个核心问题，也是一个新推出的系统或软件能否被广泛应用的至关重要的因素。

 

三、操作系统的作用

  1．OS 作为用户与计算机硬件系统之间的接口

　　　OS处于用户和计算机硬件系统之间，用户通过OS来使用计算机系统，或者说，用户在OS的帮助下，可以方便的操纵计算机硬件和运行自己的程序。

　　　OS是一个系统软件，这种接口是一个软件接口

　　

 

 

  2．OS 作为计算机系统资源的管理者

　 　在一个计算机系统中，通常都含有各种各样的硬件和软件资源。归纳起来可将资源分为四类：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四类资源进行有效的管理，即：处理机管理，用于分配和控制处理机；存储器管理，主要负责内存的分配与回收； I/O 设备管理，负责 I/O 设备的分配与操纵；文件管理，负责文件的存取、共享和保护。可见，OS 的确是计算机系统资源的管理者。

 

  3．OS 实现了对计算机资源的抽象

           I/O 软件隐藏了 I/O 操作实现的细节