2024年3月13日发(作者：)

操作系统的主要功能有哪些

主要功能

操作系统的主要功能是资源管理，程序控制和人机交互等。计算机系统的资源可分为

设备资源和信息资源两大类。设备资源指的是组成计算机的硬件设备，如中央处理器，主

存储器，磁盘存储器，打印机，磁带存储器，显示器，键盘输入设备和鼠标等。信息资源

指的是存放于计算机内的各种数据，如文件，程序库，知识库，系统软件和应用软件等。

操作系统位于底层硬件与用户之间，是两者沟通的桥梁。用户可以通过操作系统的用

户界面，输入命令。操作系统则对命令进行解释，驱动硬件设备，实现用户要求。以现代

观点而言，一个标准个人电脑的OS应该提供以下的功能：

进程管理(Processing management)

内存管理(Memory management)

文件系统(File system)

网络通讯(Networking)

安全机制(Security)

用户界面(User interface)

驱动程序(Device drivers)

资源管理

系统的设备资源和信息资源都是操作系统根据用户需求按一定的策略来进行分配和调

度的。操作系统的存储管理就负责把内存单元分配给需要内存的程序以便让它执行，在程

序执行结束后将它占用的内存单元收回以便再使用。对于提供虚拟存储的计算机系统，操

作系统还要与硬件配合做好页面调度工作，根据执行程序的要求分配页面，在执行中将页

面调入和调出内存以及回收页面等。

处理器管理或称处理器调度，是操作系统资源管理功能的另一个重要内容。在一个允

许多道程序同时执行的系统里，操作系统会根据一定的策略将处理器交替地分配给系统内

等待运行的程序。一道等待运行的程序只有在获得了处理器后才能运行。一道程序在运行

中若遇到某个事件，例如启动外部设备而暂时不能继续运行下去，或一个外部事件的发生

等等，操作系统就要来处理相应的事件，然后将处理器重新分配。

操作系统的设备管理功能主要是分配和回收外部设备以及控制外部设备按用户程序的

要求进行操作等。对于非存储型外部设备，如打印机、显示器等，它们可以直接作为一个

设备分配给一个用户程序，在使用完毕后回收以便给另一个需求的用户使用。对于存储型

的外部设备，如磁盘、磁带等，则是提供存储空间给用户，用来存放文件和数据。存储性

外部设备的管理与信息管理是密切结合的。

信息管理是操作系统的一个重要的功能，主要是向用户提供一个文件系统。一般说，

一个文件系统向用户提供创建文件，撤销文件，读写文件，打开和关闭文件等功能。有了

文件系统后，用户可按文件名存取数据而无需知道这些数据存放在哪里。这种做法不仅便

于用户使用而且还有利于用户共享公共数据。此外，由于文件建立时允许创建者规定使用

权限，这就可以保证数据的安全性。

程序控制

一个用户程序的执行自始至终是在操作系统控制下进行的。一个用户将他要解决的问

题用某一种程序设计语言编写了一个程序后就将该程序连同对它执行的要求输入到计算机

内，操作系统就根据要求控制这个用户程序的执行直到结束。操作系统控制用户的执行主

要有以下一些内容：调入相应的编译程序，将用某种程序设计语言编写的源程序编译成计

算机可执行的目标程序，分配内存储等资源将程序调入内存并启动，按用户指定的`要求

处理执行中出现的各种事件以及与操作员联系请示有关意外事件的处理等。

人机交互

操作系统的人机交互功能是决定计算机系统“友善性”的一个重要因素。人机交互功

能主要靠可输入输出的外部设备和相应的软件来完成。可供人机交互使用的设备主要有键

盘显示、鼠标、各种模式识别设备等。与这些设备相应的软件就是操作系统提供人机交互

功能的部分。人机交互部分的主要作用是控制有关设备的运行和理解并执行通过人机交互

设备传来的有关的各种命令和要求。

虚拟内存

虚拟内存是计算机系统内存管理的一种技术。它使得应用程序认为它拥有连续的可用

的内存(一个连续完整的地址空间)，而实际上，它通常是被分隔成多个物理内存碎片，还

有部分暂时存储在外部磁盘存储器上，在需要时进行数据交换。

用户接口

用户接口包括作业一级接口和程序一级接口。作业一级接口为了便于用户直接或间接

地控制自己的作业而设置。它通常包括联机用户接口与脱机用户接口。程序一级接口是为

用户程序在执行中访问系统资源而设置的，通常由一组系统调用组成。

在早期的单用户单任务操作系统(如DOS)中，每台计算机只有一个用户，每次运行一

个程序，且次序不是很大，单个程序完全可以存放在实际内存中。这时虚拟内存并没有太

大的用处。但随着程序占用存储器容量的增长和多用户多任务操作系统的出现，在程序设

计时，在程序所需要的存储量与计算机系统实际配备的主存储器的容量之间往往存在着矛

盾。例如，在某些低档的计算机中，物理内存的容量较小，而某些程序却需要很大的内存

才能运行;而在多用户多任务系统中，多个用户或多个任务更新全部主存，要求同时执行

独断程序。这些同时运行的程序到底占用实际内存中的哪一部分，在编写程序时是无法确

定的，必须等到程序运行时才动态分配。

用户界面

用户界面(User Interface，简称 UI，亦称使用者界面[1])是系统和用户之间进行交互

和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。

用户界面是介于用户与硬件而设计彼此之间交互沟通相关软件，目的在使得用户能够

方便有效率地去操作硬件以达成双向之交互，完成所希望借助硬件完成之工作，用户界面

定义广泛，包含了人机交互与图形用户接口，凡参与人类与机械的信息交流的领域都存在

着用户界面。用户和系统之间一般用面向问题的受限自然语言进行交互。目前有系统开始

利用多媒体技术开发新一代的用户界面。