計算機操作系統(tǒng)的基本功能及應用論文

計算機操作系統(tǒng)的基本功能及應用論文

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　　一、緒言

　　現(xiàn)代計算機系統(tǒng)，無論是哪一類型的計算機，都毫不例外地配置有操作系統(tǒng)。由此可見，操作系統(tǒng)好比是計算機系統(tǒng)的靈魂，機算機系統(tǒng)不能缺少操作系統(tǒng)，而且操作系統(tǒng)的性能，在很大程度上決定了計算機系統(tǒng)的性能。用戶要想快速高效地使用計算機操作系統(tǒng)，就必須對操作系統(tǒng)有一定的認識和了解，只有正確地掌握了操作系統(tǒng)的功能和特性，才能充分利用操作系統(tǒng)的性能和優(yōu)勢為社會服務。本文以Windows操作系統(tǒng)為例對其概念、作用和特征以及功能應用作一個闡述。

　　二、操作系統(tǒng)的概念及作用和特征

　　在計算機系統(tǒng)中，為了使系統(tǒng)的各種資源能協(xié)調(diào)、高效地工作，使所有資源最大限度地發(fā)揮作用，就必須有一個管理者來進行統(tǒng)一的調(diào)度和管理，這個管理者就是操作系統(tǒng)。它是緊挨硬件的第一層軟件，是對硬件功能的首次擴充，統(tǒng)一管理和支持各種軟件的運行，其它軟件是建立在操作系統(tǒng)之上的。

　　操作系統(tǒng)的作用有以下兩方面：

　　1、管理系統(tǒng)中的各種資源：計算機系統(tǒng)的資源包括硬件資源和軟件資源。其中，所有的硬部件（包括CPU、存儲器、輸入和輸出設備等）通稱為硬件資源，而各類程序和用戶文件稱為軟件資源。操作系統(tǒng)用來負責在各個程序之間分配和調(diào)度資源，使系統(tǒng)中的各種資源得以有效地利用。

　　2、為用戶提供服務功能和友好界面：操作系統(tǒng)的用戶界面也稱為用戶接口或人機界面，是實現(xiàn)計算機系統(tǒng)和用戶之間的通信功能的。其界面有兩種：一種是以命令行方式出現(xiàn)的界面（如MS-DOS），方便高級用戶的使用，是通過鍵盤及命令行操作來進行的；另一種是以圖形和窗口方式出現(xiàn)的界面（如Windows窗口），方便普通用戶的使用，它以圖形菜單、任務欄、桌面圖標等界面出現(xiàn)，是通過鍵盤和鼠標的交替操作來進行的。

　　操作系統(tǒng)的特征有以下三方面：

　　1、并發(fā)性：在中可以在同一時段內(nèi)相繼打開和運行兩個及以上的程序，并可以相互交替和穿插著進行操作。

　　2、共享性：在操作系統(tǒng)中，其系統(tǒng)資源可以被多個在同一時段內(nèi)相繼打開和運行的程序共同使用，而并非被某個程序獨占。

　　3、異步性：異步性又稱隨機性。在多個程序環(huán)境中，允許多個進程并發(fā)執(zhí)行，并發(fā)活動會導致隨機事件發(fā)生。如程序執(zhí)行的速度不可預測；系統(tǒng)作業(yè)的類型和時間是隨機的；程序運行出錯或異常的時間是隨機的等。操作系統(tǒng)就必須妥善處理好每個隨機事件，以確保計算機系統(tǒng)的正常運行。

　　三、操作系統(tǒng)的功能和應用

　　操作系統(tǒng)提供了五種基本功能：進程管理、存儲管理、文件管理、設備管理和作業(yè)管理。現(xiàn)將功能特性和應用作如下闡述：

　　1、進程管理：進程管理的主要任務是對CPU的時間進行合理分配，并對CPU的運行實施有效管理，充分發(fā)揮其效能。為提高CPU的利用率，操作系統(tǒng)允許同時加載多個程序到內(nèi)存，為描述多個程序的并發(fā)執(zhí)行，系統(tǒng)引入了進程概念。所謂進程，就是程序的一次執(zhí)行過程，它是系統(tǒng)進行資源調(diào)配的單位。進程具有生命周期，當一個程序被加載到內(nèi)存，系統(tǒng)就創(chuàng)建了一個進程，程序執(zhí)行結(jié)束，其進程也就相應結(jié)束。在Windows XP環(huán)境下，用戶可以通過在任務欄單擊鼠標右鍵，在彈出菜單中選擇“任務管理器”（或同時按Ctrl+Alt+Del鍵）將其打開，并能看到被打開程序的任務和進程情況。

　　2、存儲管理：存儲管理主要管理內(nèi)存資源，內(nèi)存是CPU可以直接訪問的存儲器。一個進程要被CPU執(zhí)行，必須先將其程序裝入內(nèi)存。內(nèi)存的特點是存取速度快，但大小不能滿足實際需要。為解決此問題，系統(tǒng)采用了“虛擬內(nèi)存”技術(shù)，即把部分外存空間 “模擬”為內(nèi)存，為用戶提供比實際內(nèi)存大的虛擬存儲空間。在進程運行過程中，當前使用部分保留在內(nèi)存，其它暫不使用部分放在外存，系統(tǒng)根據(jù)需要負責內(nèi)外存數(shù)據(jù)的交換。虛擬內(nèi)存文件在系統(tǒng)安裝時就被建立，其默認大小為實際內(nèi)存的1.5倍。用戶可根據(jù)需要進行調(diào)整，方法是：用鼠標右擊“我的電腦”，在彈出菜單上選擇“屬性”，打開系統(tǒng)屬性對話框，選擇“高級”選項，在性能框內(nèi)點“設置”按鈕，打開性能選項對話框，再選擇“高級”選項，在虛擬內(nèi)存框內(nèi)點“更改”按鈕，用戶便可在打開的虛擬內(nèi)存對話框中根據(jù)情況來改變其大小。

　　3、文件管理：系統(tǒng)信息資源是以文件形式存放在外存儲器上的。其中包括安裝程序所建立的文件和用戶創(chuàng)建的文檔，每個文件都是由文件主名和擴展名組成的一組信息的集合。文件主名由用戶命名，一般與文件內(nèi)容和用途相符。擴展名由系統(tǒng)自動命名，它代表文件的類型，如擴展名為.doc表示W(wǎng)ord文檔，.xls表示Excel工作表等。文件主名可以修改，但擴展名不能修改，否則系統(tǒng)將不能識別。文件還有三類屬性：即只讀、隱藏和存檔。被設置為只讀的文件只能讀取信息，不能進行修改；被設置為隱藏的文件在窗口中不顯示，但可以通過工具欄“文件夾選項”來選擇顯示（顯示為淺色）；新創(chuàng)建的文件都有存檔屬性，當用“系統(tǒng)工具”的“備份”對其備份后其存檔屬性就會消失。另外文件可以進行操作，但不同文件其操作是不同的，如對文檔文件可以進行編輯，對可執(zhí)行文件可以執(zhí)行程序。而所有文件還具有它的通性，即可以對它進行通用操作，包括對文件的查找、打開、建立、復制、剪切、刪除、移動、以及更改屬性和重命名等。在Windows XP環(huán)境下，通過資源管理器可實現(xiàn)對文件的通用操作。方法是：用鼠標右擊“開始”菜單在彈出菜單上選擇“資源管理器”即可將其打開。在資源管理器中系統(tǒng)的各種文件資源呈樹形目錄結(jié)構(gòu)。可用鼠標點擊其左邊的文件夾進行瀏覽和操作。

　　4、設備管理：設備管理就是對系統(tǒng)中所有輸入/輸出設備進行有效的管理。為了提高設備的使用效率和整個系統(tǒng)的運行速度，操作系統(tǒng)采用中斷、通道、緩沖和虛擬設備等技術(shù)，最大限度地發(fā)揮外部設備和主機并行工作的能力。用戶使用設備管理提供的界面，可方便靈活地使用外部設備。在Windows XP環(huán)境下，打開設備管理器的方法是：用鼠標右擊“我的電腦”在彈出菜單上選擇“管理”打開計算機管理對話框，在其左邊的菜單目錄中選擇“設備管理器”即可將其打開。

　　5、作業(yè)管理：作業(yè)管理的任務主要包括兩個方面：其一，是通過作業(yè)控制語言或操作控制命令向用戶提供實現(xiàn)作業(yè)控制手段。其二，是按一定的策略實現(xiàn)作業(yè)調(diào)度，為用戶提供一個使用系統(tǒng)的良好環(huán)境，有效地組織其工作流程，使整個系統(tǒng)高效地運行。

　　四、結(jié)束語

　　現(xiàn)代操作系統(tǒng)除上述五大基本功能外，還具有系統(tǒng)安全和網(wǎng)絡通信功能，即能夠提供系統(tǒng)安全機制和網(wǎng)絡通信、網(wǎng)絡服務、網(wǎng)絡接口和網(wǎng)絡資源管理等功能。但無論怎樣，操作系統(tǒng)的目標卻只有一個，即必須實現(xiàn)對計算機系統(tǒng)軟硬件資源的合理管理，并向用戶提供一個快速、高效和安全的操作環(huán)境。

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