作業系統的主要功能

從資源管理觀點看，作業系統具有四大功能：

處理機管理-----存儲器管理------裝置管理--------檔案管理

為了友善使用者使用OS，OS向使用者提供了使用者接口

⑴處理機管理

主要任務：

是對處理機進行配置設定并對其運作實施有效管理。對處理機的管理，可歸結為對程序的管理。

程序管理包括以下四方面功能：

⑴ 程序控制

當使用者作業要運作時，應為之建立一個或多個程序，并為它配置設定除處理機以外的所有資源，将它放入程序就緒隊列。當程序運作完成時，立即撤消該程序，以便及時釋放其所占有的資源。

⑵ 程序同步

所謂程序同步是指系統對并發執行的程序進行協調。有兩種協調方式：

程序互斥方式 程序同步方式

方式1.是最基本的程序同步方式，是使諸程序以互斥方式通路臨界資源。

方式2.對彼此互相合作去完成共同任務的諸程序，由同步機制對它們的執行次序加以協調。

⑶ 程序通信

對于互相合作的程序，在它們運作時，互相之間往往要交換一定的資訊，這種程序間所進行的資訊交換稱為程序通信。

⑷ 排程

包括作業排程、程序排程兩步。作業排程是按一定算法從後備隊列中選出若幹個作業，為它們配置設定資源，建立程序，使之成為就緒程序，并把它們按一定算法插入就緒隊列。程序排程是指按一定算法，如最高優先算法，從程序就緒隊列中選出一程序，把處理機配置設定給它，為該程序設定運作現場，并使之投入運作。

⑵存儲器管理

主要任務：

⑴ 為多道程式的并發運作提供良好環境。

⑵ 便于使用者使用存儲器。

⑶ 提高存儲器的使用率。

⑷ 能從邏輯上來擴充記憶體。

存儲器管理應具有以下功能：

⑴ 記憶體配置設定

多道程式能并發執行的首要條件是，各道程式都有自己的記憶體空間，是以，為每道程式配置設定記憶體空間是存儲器管理的最基本功能。OS實作記憶體配置設定可采取以下兩種方式：

靜态配置設定方式 動态配置設定方式

⑵ 記憶體保護

為保證各道程式都能在自己的記憶體空間運作而互不幹擾，要求每道程式在執行時能随時檢查對記憶體的所有通路是否合法。

⑶ 位址映射

在多道程式的系統中，作業系統必須提供把程式位址空間中的邏輯位址轉換為記憶體空間對應的實體位址的功能。

⑷ 記憶體擴充

由于實體記憶體的大小可能限制了大型作業或多個作業的并發執行，為了滿足使用者的要求并改善系統性能，必須對記憶體加以擴充。

⑶裝置管理

主要任務有以下五個：

⑴ 完成使用者提出的I/O請求。

⑵ 為使用者配置設定I/O裝置。

⑶ 提高CPU和I/O裝置的使用率。

⑷ 提高I/O速度。

⑸ 友善使用者使用I/O裝置

為實作上述任務，裝置管理應具有下述四種功能：

⑴ 緩沖管理

基本任務是管理好各種類型的緩沖區。幾乎所有的外圍裝置與處理機交換資訊時，都要利用緩沖區來緩和CPU與I/O裝置間速度不比對的沖突,提高CPU與I/O裝置、裝置與裝置間操作的并行程度，以提高CPU和I/O裝置的使用率。

⑵ 裝置配置設定

基本任務是根據使用者的I/O請求和所采用的配置設定算法對裝置進行配置設定，并将未獲得所需裝置的程序放進相應裝置的等待隊列。

⑶ 裝置處理

基本任務是實作CPU和裝置控制器之間的通信，即啟動指定的I/O裝置，完成使用者規定的I/O操作，并對由裝置發來的中斷請求進行及時響應，根據中斷類型進行相應的處理。

⑷ 虛拟裝置

系統可通過某種技術使該裝置成為能被多個使用者共享的裝置，以提高裝置使用率及加速程式的執行過程。可使每個使用者都感覺到自己在獨占該裝置。

⑷檔案管理

檔案管理應具有下述四個功能：

⑴ 檔案存儲空間的管理

⑵ 目錄管理

⑶ 檔案讀、寫管理

⑷ 檔案的共享與保護

⑸使用者接口

為了友善使用者使用作業系統，作業系統又向使用者提供了“使用者與作業系統的接口”。通常以指令或系統

調用的形式提供給使用者。使用者接口分以下幾種：

⑴ 指令接口

為聯機使用者提供的，由一組鍵盤操作指令及指令解釋程式所組成.又分聯機和脫機使用者接口.

1. 聯機使用者接口.這是為聯機使用者提供的,它由一組鍵盤操作指令及指令解釋程式所組成。
2. 脫機使用者接口。 該接口是為批處理作業的使用者提供的，故也稱為批處理使用者接口.該接口由一組作業控制語言JCL組成。

⑵ 程式接口

為使用者程式在執行中通路系統資源而設定的，是使用者程式取得作業系統服務的路徑。它由一組系統調用組成。

⑶ 圖形接口

圖形使用者接口采用了圖形化的操作界面，用非常容易識别的各種圖示來将系統的各項功能、各種應用程式和檔案，直覺、逼真地表示出來。使用者可用滑鼠或通過菜單和對話框，來完成對應用程式和檔案的操作。

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