計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的五大功能是什么

　　計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)一般具有五個(gè)基本的功能，那么它們具體是哪些呢?下面由學(xué)習(xí)啦小編為大家整理了計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的五大功能是什么的相關(guān)知識(shí)，希望對(duì)大家有幫助!

　　計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的五大功能

　　操作系統(tǒng)的功能主要體現(xiàn)在對(duì)計(jì)算機(jī)資源――微處理器、存儲(chǔ)器、外部設(shè)備、文件和作業(yè)五大計(jì)算機(jī)資源的管理，操作系統(tǒng)將這種管理功能分別設(shè)置成相應(yīng)的程序管理模塊，每個(gè)管理模塊分管一定的功能。即操作系統(tǒng)的五大功能。

　　1、微處理器管理功能

　　在大型操作系統(tǒng)中.可存在多個(gè)微處理器，并同時(shí)可管理多個(gè)作業(yè)。怎樣選出其中一個(gè)作業(yè)進(jìn)入主存儲(chǔ)器難備運(yùn)行，怎樣為這個(gè)作業(yè)分配微處理器等等，都由微處理器管理模塊負(fù)責(zé)。微處理器管理模塊，要對(duì)系統(tǒng)中各個(gè)微處理器的狀態(tài)進(jìn)行登記，還要登記各個(gè)作業(yè)對(duì)微處理器的要求。管理模塊還要用一個(gè)優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)最佳調(diào)度規(guī)則。把所有的微處理器分配給各個(gè)用戶作業(yè)使用。最終日的是提高微處理器的利用率。這就是操作系統(tǒng)的微處理器管理功能。

　　2、內(nèi)存管理功能

　　內(nèi)存儲(chǔ)器的管理，主要由內(nèi)存管理模塊來(lái)完成。內(nèi)存管理模塊對(duì)內(nèi)存的管理分三步。首先為各個(gè)用戶作業(yè)分配內(nèi)存空間;其次是保護(hù)已占內(nèi)存空間的作業(yè)不被破壞;最后，是結(jié)合硬件實(shí)現(xiàn)信息的物理地址至邏輯地址的變換。使用戶在操作中不必?fù)?dān)心信息究竟在四個(gè)具體空間――即實(shí)際物理地址，就可以操作，這樣就方便了用戶對(duì)計(jì)算機(jī)的使用和操作。內(nèi)存管理模塊對(duì)內(nèi)存的管理是使用一種優(yōu)化算法對(duì)內(nèi)存管理進(jìn)行優(yōu)化處理，以提高內(nèi)存的利用率。這就是操作系統(tǒng)的內(nèi)存管理功能。

　　3、外部設(shè)備管理功能

　　由于計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，應(yīng)用技術(shù)越來(lái)越提高，應(yīng)用方法越來(lái)越簡(jiǎn)便，與用戶的界面越來(lái)越友好，隨之外部設(shè)備的種類也日益增多，功能不斷提高，檔次日漸升級(jí)，因此，操作系統(tǒng)的設(shè)備管理模塊的功能也必須跟上外部設(shè)備的發(fā)展而不斷發(fā)展、不斷升級(jí)以適應(yīng)外部設(shè)備的日益發(fā)展的需要。設(shè)備管理模塊的任務(wù)是當(dāng)用戶要求某種設(shè)備時(shí)，應(yīng)馬亡分配給用戶所要求的設(shè)備，并技用戶要求驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備以供用戶應(yīng)用。并且對(duì)外部設(shè)備的中斷請(qǐng)求，設(shè)備管理模塊要給以響應(yīng)并處理。這就是操作系統(tǒng)的外部設(shè)備管理功能。

　　4、文件管理功能

　　操作系統(tǒng)對(duì)文件的管理主要是通過(guò)文件管理模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的。文件管理模塊管理的范圍包括文件目錄、文件組織、文件操作和文件保護(hù)。

　　5、進(jìn)程管理功能

　　進(jìn)程管理也稱作業(yè)管理，用戶交給計(jì)算機(jī)處理的工作稱為作業(yè)。作業(yè)管理是由進(jìn)程管理模塊來(lái)控制的，進(jìn)程管理模塊對(duì)作業(yè)執(zhí)行的全過(guò)程進(jìn)行管理和控制。 操作系統(tǒng)的微處理器管理功能、內(nèi)存管理功能、外部設(shè)備管理功能、文件管理功能和進(jìn)程管理功能簡(jiǎn)稱操作系統(tǒng)的五大功能。這五大功能是較完整的操作系統(tǒng)的共性。

　　補(bǔ)充：計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的四個(gè)特點(diǎn)

　　1.并發(fā)(Concurrence)

　　并發(fā)是指兩個(gè)或多個(gè)事件在同一時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生。操作系統(tǒng)的并發(fā)性是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中同時(shí)存在多個(gè)運(yùn)行著的程序，因此它具有處理和調(diào)度多個(gè)程序同時(shí)執(zhí)行的能力。在操作系統(tǒng) 中，引入進(jìn)程的目的是使程序能并發(fā)執(zhí)行。

　　注意同一時(shí)間間隔(并發(fā))和同一時(shí)刻(并行)的區(qū)別。在多道程序環(huán)境下，一段時(shí)間內(nèi)，宏觀上有多道程序在同時(shí)執(zhí)行，而在每一時(shí)刻，單處理機(jī)環(huán)境下實(shí)際僅能有一道程序執(zhí)行，故微觀上這些程序還是在分時(shí)地交替執(zhí)行。橾作系統(tǒng)的并發(fā)性是通過(guò)分時(shí)得以實(shí)現(xiàn)的。

　　注意，并行性是指系統(tǒng)具有可以同時(shí)進(jìn)行運(yùn)算或操作的特性，在同一時(shí)刻完成兩種或兩種以上的工作。并行性需要有相關(guān)硬件的支持，如多流水線或多處理機(jī)硬件環(huán)境。

　　2.共享(Sharing)

　　資源共享即共享，是指系統(tǒng)中的資源可供內(nèi)存中多個(gè)并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程共同使用。共享可分為以下兩種資源共享方式：

　　1) 互斥共享方式

　　系統(tǒng)中的某些資源，如打印機(jī)、磁帶機(jī)，雖然它們可以提供給多個(gè)進(jìn)程使用，但為使所打印或記錄的結(jié)果不致造成混淆，應(yīng)規(guī)定在一段時(shí)間內(nèi)只允許一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)該資源。

　　為此，當(dāng)進(jìn)程A訪問(wèn)某資源時(shí)，必須先提出請(qǐng)求，如果此時(shí)該資源空閑，系統(tǒng)便可將之分配給進(jìn)程A使用，此后若再有其他進(jìn)程也要訪問(wèn)該資源時(shí)(只要A未用完)則必須等待。僅當(dāng)進(jìn)程A訪問(wèn)完并釋放該資源后，才允許另一進(jìn)程對(duì)該資源進(jìn)行訪問(wèn)。我們把這種資源共享方式稱為互斥式共享，而把在一段時(shí)間內(nèi)只允許一個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)的資源稱為臨界資源或獨(dú)占資源。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的大多數(shù)物理設(shè)備，以及某些軟件中所用的棧、變量和表格，都屬于臨界資源，它們都要求被互斥地共享。

　　2) 同時(shí)訪問(wèn)方式

　　系統(tǒng)中還有另一類資源，允許在一段時(shí)間內(nèi)由多個(gè)進(jìn)程“同時(shí)”對(duì)它們進(jìn)行訪問(wèn)。這里所謂的“同時(shí)”往往是宏觀上的，而在微觀上，這些進(jìn)程可能是交替地對(duì)該資源進(jìn)行訪問(wèn)即 “分時(shí)共享”。典型的可供多個(gè)進(jìn)程“同時(shí)”訪問(wèn)的資源是磁盤設(shè)備，一些用重入碼編寫的文件也可以被“同時(shí)”共享，即若干個(gè)用戶同時(shí)訪問(wèn)該文件。

　　并發(fā)和共享是操作系統(tǒng)兩個(gè)最基本的特征，這兩者之間又是互為存在條件的：

　　資源共享是以程序的并發(fā)為條件的，若系統(tǒng)不允許程序并發(fā)執(zhí)行，則自然不存在資源共享問(wèn)題;

　　若系統(tǒng)不能對(duì)資源共享實(shí)施有效的管理，也必將影響到程序的并發(fā)執(zhí)行，甚至根本無(wú)法并發(fā)執(zhí)行。

　　3.虛擬(Virtual)

　　虛擬是指把一個(gè)物理上的實(shí)體變?yōu)槿舾蓚€(gè)邏輯上的對(duì)應(yīng)物。物理實(shí)體(前者)是實(shí)的，即實(shí)際存在的;而后者是虛的，是用戶感覺(jué)上的事物。用于實(shí)現(xiàn)虛擬的技術(shù)，稱為虛擬技術(shù)。在操作系統(tǒng)中利用了多種虛擬技術(shù)，分別用來(lái)實(shí)現(xiàn)虛擬處理器、虛擬內(nèi)存和虛擬外部設(shè)備等。

　　在虛擬處理器技術(shù)中，是通過(guò)多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)，讓多道程序并發(fā)執(zhí)行的方法，來(lái)分時(shí)使用一個(gè)處理器的。此時(shí)，雖然只有一個(gè)處理器，但它能同時(shí)為多個(gè)用戶服務(wù)，使每個(gè)終端用戶都感覺(jué)有一個(gè)中央處理器(CPU)在專門為它服務(wù)。利用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)，把一個(gè)物理上的CPU虛擬為多個(gè)邏輯上的CPU,稱為虛擬處理器。

　　類似地，可以通過(guò)虛擬存儲(chǔ)器技術(shù)，將一臺(tái)機(jī)器的物理存儲(chǔ)器變?yōu)樘摂M存儲(chǔ)器，以便從邏輯上來(lái)擴(kuò)充存儲(chǔ)器的容量。當(dāng)然,這時(shí)用戶所感覺(jué)到的內(nèi)存容量是虛的。我們把用戶所感覺(jué)到的存儲(chǔ)器(實(shí)際是不存在的)稱為虛擬存儲(chǔ)器。

　　還可以通過(guò)虛擬設(shè)備技術(shù)，將一臺(tái)物理I/O設(shè)備虛擬為多臺(tái)邏輯上的I/O設(shè)備，并允許每個(gè)用戶占用一臺(tái)邏輯上的I/O設(shè)備，這樣便可以使原來(lái)僅允許在一段時(shí)間內(nèi)由一個(gè)用戶訪問(wèn)的設(shè)備(即臨界資源)，變?yōu)樵谝欢螘r(shí)間內(nèi)允許多個(gè)用戶同時(shí)訪問(wèn)的共享設(shè)備。

　　因此，操作系統(tǒng)的虛擬技術(shù)可歸納為：時(shí)分復(fù)用技術(shù)，如處理器的分時(shí)共享;空分復(fù)用技術(shù)，如虛擬存儲(chǔ)器(注：學(xué)到后續(xù)內(nèi)容再慢慢領(lǐng)悟)。

　　4.異步(Asynchronism)

　　在多道程序環(huán)境下，允許多個(gè)程序并發(fā)執(zhí)行，但由于資源有限，進(jìn)程的執(zhí)行不是一貫到底，而是走走停停，以不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)，這就是進(jìn)程的異步性。

　　異步性使得操作系統(tǒng)運(yùn)行在一種隨機(jī)的環(huán)境下，可能導(dǎo)致進(jìn)程產(chǎn)生與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤 (就像對(duì)全局變量的訪問(wèn)順序不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致程序出錯(cuò)一樣)。但是只要運(yùn)行環(huán)境相同，操作系統(tǒng)必須保證多次運(yùn)行進(jìn)程，都獲得相同的結(jié)果。