操作系统课程论文

操作系统课程论文
------------操作系统的重要作用11网工一班王金龙学号：1104031012
操作系统是计算机硬件上加载的第一层软件,是对计算机硬件功能的首次扩展，其他软件只有在操作系统的支持下,才能对计算机硬件工作，它是一种重要的系统软件，它是用户和用户程序与计算机之间的接口，是用户程序和其它系统程序的运行平台和环境。

它有效地控制和管理计算机系统中的各种硬件和软件资源，合理地组织计算机系统的工作流程，最大限度地方便用户使用机器，发挥资源的作用，是计算机系统的灵魂和代表。

操作系统软件运行后可以控制和帮助其它软件运行，它是管理计算机系统的全部硬件资源包括软件资源及数据资源、控制程序运行、改善人机界面为其它应用软件提供支持等，使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。

它通常是最靠近硬件的一层系统软件，它把硬件裸机改造成为功能完善的一台虚拟机，使得计算机系统的使用和管理更加方便，计算机资源的利用效率更高，上层的应用程序可以获得比硬件提供的功能更多的支持。

操作系统根据一定的策略将处理器交替地分配给系统内等待运行分配和回收外部设备，以及控制外部设备按用户程序的要求进行操作向用户提供创建文件、撤消文件、读写文件、打开和关闭文件等功能管理内存资源。

它主要实现内存的分配与回收，存储保护以及内存扩充为用户提供一个使用系统的良好环境，使用户能有效地组织自己的工作流程，并使整个系统高效地运行每当我们打开计算机，启动成功后，首先映入眼帘的就是操作系统的界面。

操作系统的目标是为用户提供一个良好的界面，方便用户使用计算机，同时对内部各种软硬件资源能够进行有效地管理和分配，使整个系统能高效率得运行。

操作系统所做的这一切是为了谁?归根结底:为了用户。

为人民服务看来是操作系统的职责。

想想十年前的操作系统，那时还是DOS的年代，整个操作还是命令方式，操作系统启动成功后，光标躺在屏幕的左上角，等待用户输入命令，所以要想学会使用计算机不容易，必须要记住各种命令的名字、格式、参数，而现在操作系统进步了，身上穿着五颜六色的衣服，衣服上有各式各样的按钮和图标，用户只需点击和选择就可以完成对计算机的操作。

操作系统的服务是越来越到位了。

我们现在使用的大多是PC机，都是只有一块CPU，而有时却要在计算机上运行多个程序，那么每道程序在什么时候使用CPU，这需要合理得分配协调才行，操作系统关于处理机的分配有相应的调度算法，这些工作都有操作系统帮你代劳。

内存储器是存放程序与数据的，如何存放才能井井有条，互不干扰，而且能充分合理的利用有限空间，这都需要操心，这一切也是操作系统的事。

当你要使用设备的时候，例如要使用打印机，只要单击打印机按钮即可将内容传到打印机进行后台打印，这一切也都是因为有了操作系统，才可以这么轻松的调用外部设备，还不影响当前处理的工作，所以对设备的管理也是非常重要的。

文件的操作对于每个用户来说是家常便饭，每次存取文件只需知道地点和文件名即可，你可曾想过你要存取的文件是放在那个道那个扇区上么?有时你不想让自己的文件
被外人看到，还可设置权限。

这些幕后的工作都由操作系统完成，你只需要使用文件名对文件进行操作就可以了。

操作系统还为用户使用提供了两种方式的接口:命令接口和系统调用接口。

命令接口可使用户交互的使用计算机，敲入一条命令，系统响应返回结果，用户根据结果再敲入下一条命令，如此反复。

Windows 中开始菜单下里的运行，也可执行命令。

系统调用是为编程人员提供的，每个系统调用都是一个能完成特定功能的子程序，这样编程人员就可站在操作系统的肩膀上编制程序，没必要所有的功能都从头编起，操作系统提供的功能只需申请调用即可，这就是拿来主义。

看来操作系统要管的事很多，能够成为一个优秀的操作系统还真不容易。

操作系统是一个庞大的管理控制程序，大致包括5个方面的管理功能:进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。

1、处理机管理
处理器管理的第一项工作是处理中断事件，硬件只能发现中断事件，捕捉它并产生中断信号，但不能进行处理。

配置了操作系统，就能对中断事件进行处理。

处理器管理的第二项工作是处理器调度。

在单用户单任务的情况下，处理器仅为一个用户的一个任务所独占，处理器管理的工作十分简单。

但在多道程序或多用户的情况下，组织多个作业或任务执行时，就要解决处理器的调度、分配和回收等问题。

近年来设计出各种各样的多处理器系统，处理器管理就更加复杂。

为了实现处理器管理的功能，操作系统引入了进程（process）的概念，处理器的分配和执行都是以进程为基本单位；随着并行处理技术的发展，为了进一步提高系统并行性，使并发执行单位的粒度变细，操作系统又引入了线程（Thread）的概念。

对处理器的管理最总归结为对进程和线程的管理，包括：1）进程控制和管理；2）进程同步和互斥；3）进程通信；4）进程死锁；5）处理器调度，又分高级调度，中级调度，低级调度等；6）线程控制和管理。

正是由于操作系统对处理器的管理策略不同，其提供的作业处理方式也就不同，例如，批处理方式、分时处理方式、实时处理方式等等。

从而，呈现在用户面前，成为具有不同性质和不同功能的操作系统。

2、存储管理
存储管理的主要任务是管理存储器资源，为多道程序运行提供有力的支撑。

存储管理的主要功能包括：1）存储分配。

存储管理将根据用户程序的需要给它分配存储器资源。

2）存储共享。

存储管理能地让主存中的多个用户程序实现存储资源的共享，以提高存储器的利用率。

3）存储保护。

存储管理要把各个用户程序相互隔离起来互不干扰，更不允许用户程序访问操作系统的程序和数据，从而保护用户程序存放在存储器中的信息不被破坏。

4）存储扩充。

由于物理内存容量有限，难于满足用户程序的需求，存储管理还应该能从逻辑上来扩充内存储器，为用户提供一个比内存实际容量大得多的编程空间，方便用户的编程和使用。

操作系统的这一部分功能与硬件存储器的组织结构和支撑设施密切相关，操作系统设计者应根据硬件情况和用户使用需要，采用各种相应的有效存储资源分配策略和保护措施。

3、设备管理
设备管理的主要任务是管理各类外围设备，完成用户提出的I/O请求，加快
I/O信息的传送速度，发挥I/O设备的并行性，提高I/O设备的利用率；以及提供每种设备的设备驱动程序和中断处理程序，向用户屏蔽硬件使用细节。

为实现这些任务，设备管理应该具有以下功能：1）提供外围设备的控制与处理；2）提供缓冲区的管理；3）提供外围设备的分配；4）提供共享型外围设备的驱动；5）实现虚拟设备。

4、文件管理
上述三种管理是针对计算机硬件资源的管理。

文件管理则是对系统的信息资源的管理。

在现代计算机中，通常把程序和数据以文件形式存储在外存储器上，供用户使用，这样，外存储器上保存了大量文件，对这些文件如不能采取良好的管理方式，就会导致混乱或破坏，造成严重后果。

为此，在操作系统中配置了文件管理，它的主要任务是对用户文件和系统文件进行有效管理，实现按名存取；实现文件的共享、保护和保密，保证文件的安全性；并提供给用户一套能方便使用文件的操作和命令。

具体来说，文件管理要完成以下任务：1）提供文件逻辑组织方法；2）提供文件物理组织方法；3）提供文件的存取方法；4）提供文件的使用方法；5）实现文件的目录管理；6）实现文件的存取控制；7）实现文件的存储空间管理。

5、网络与通信管理
计算机网络源于计算机与通信技术的结合, 近二十年来, 从单机与终端之间的远程通信, 到今天全世界成千上万台计算机联网工作, 计算机网络的应用已十分广泛。

联网操作系统至少应具有以下管理功能：1）网上资源管理功能。

计算机网络的主要目的之一是共享资源，网络操作系统应实现网上资滚源的共享, 管理用户应用程序对资源的访问, 保证信息资源的安全性和一致性。

2）数据通信管理功能。

计算机联网后, 站点之间可以互相传送数据, 进行通信, 通过通信软件, 按照通信协议的规定, 完成网络上计算机之间的信息传送。

3）网络管理功能。

包括: 故障管理、安全管理、性能管理、记帐管理和配置管理
众所周知，计算机分成软件和硬件，硬件就是我们能肉眼看到的实物，比如CPU、主板、硬盘、显卡、内存、显示器等等，软件包含操作系统、应用软件等等，应用软件就是我们经常用到的一些程序，如QQ，word，photoshop等等，这些应用软件就是在操作系统这个平台上运行的，可以说没有操作系统，这些计算机硬件就是一堆废材，应用软件也无法运行。

打个比较形象的比喻，好比一个人，他由骨架、皮肤、毛发等“硬件”组成，但没有内在的大脑、神经及血液等类似“软件”的东西组成，那么一个人如同行尸走肉，根本不会有思想和灵魂。

我们所做的一切的工作都是在操作系统之上来完成的。

可是谁也不会去想:为什么鼠标的拖拖曳曳就能完成对文件、磁盘、各种软硬件资源的管理;谁也没意识到是因为有了操作系统的支撑，我么才那么方便的使用计算机。

直到有一天，开机后发觉整个屏幕黑糊糊得一片，看不到蓝天白云急得象热锅上的蚂蚁时，才知道操作系统是多么得重要，明白了所有的程序的运行原来是离不开操作系统的。

这就是“拥有了不知道珍惜，失去后才知道宝贵”的操作系统版的解释。

如果有一天离开了操作系统，我们的计算机也就成了一堆废铁，什么事也干不了。

所以终上所述，操作系统在如今这个信息化时代中的作用不言而喻。