深入理解计算机系统和操作系统概念(计算机操作系统概念及功能)

操作系统负责在相互竞争的程序之间有序地控制对CPU、内存及其它I/O接口设备的分配。最终结果将是一团糟。这时，操作系统采用将打印输出送到磁盘上的缓冲区的方法就可以避免这种混乱。在一个程序结束后，操作系统可以将暂存在磁盘上的文件送到打印机输出。一个最具代表性的就是DOS，但是DOS基于8086这个CPU的，而8086这个CPU之能够管理1M的内存，所以DOS之能够管理到1M的内存。大部分是C语言编写。

计算机操作系统概念及功能

什么是操作系统

操作系统是一个大型的软件系统，其功能复杂，体系庞大。从不同的角度看的结果也不同，正是“横看成岭侧成峰”，下面我们通过最典型的两个角度来分析一下。

1.从程序员的角度看

正如前面所说的，如果没有操作系统，程序员在开发软件的时候就必须陷入复杂的硬件实现细节。程序员并不想涉足这个可怕的领域，而且大量的精力花费在这个重复的、没有创造性的工作上也使得程序员无法集中精力放在更具有创造性的程序设计工作中去。程序员需要的是一种简单的，高度抽象的可以与之打交道的设备。

将硬件细节与程序员隔离开来，这当然就是操作系统。

从这个角度看，操作系统的作用是为用户提供一台等价的扩展机器，也称虚拟机，它比底层硬件更容易编程。

2.从使用者的角度看

从使用者的角度来看，操作系统则用来管理一个复杂系统的各个部分。

操作系统负责在相互竞争的程序之间有序地控制对CPU、内存及其它I/O接口设备的分配。

比如说，假设在一台计算机上运行的三个程序试图同时在同一台打印机上输出计算结果。那么头几行可能是程序1的输出，下几行是程序2的输出，然后又是程序3的输出等等。最终结果将是一团糟。这时，操作系统采用将打印输出送到磁盘上的缓冲区的方法就可以避免这种混乱。在一个程序结束后，操作系统可以将暂存在磁盘上的文件送到打印机输出。

从这种角度来看，操作系统则是系统的资源管理者。

什么是计算机的操作系统？

曾经我问一个我的朋友：“什么是操作系统？” 　　我的朋友沉默了老半天：“嗯！操作系统……，Windows 95、Windows 98……”。　　“那么操作系统有什么作用吗？” 　　“可以装游戏、一些软件！” 　　大家看到了，我的这位朋友对于操作系统的认识实在是不怎么样。光懂得使用一个操作系统实在是不高明。　　拿什么是操作系统呢？　　如果就操作系统这种宽泛的概念来说，几乎任何机器都有操作系统，就这个意义上来说，操作系统就是厂家为了方便用户使用机器所安排的一系列东西。包括硬件和软件。比如说电视机，操作系统就是遥控器及其操作遥控器后配合电视机完成的制定工作的那些电路和操作遥控器的那些说明书。　　那么什么是计算机操作系统呢？又有什么作用呢？　　计算机操作系统是能够合理的管理计算机的硬件和软件资源，并且为用户提供操作界面的一组软件的集合。　　从定义我们能够得出这些结论：1.计算机操作系统是软件；2.她能够替系统管理软件和硬件资源。3.它能够提供给用户一个使用计算机的界面。　　如果计算机没有操作系统，会是什么情况呢？天啦！天下大乱了！我们必须使用机器编程使用计算机。你要玩游戏吗？好的，自己使用机器语言编写一个游戏程序（这好比你要使用电视机看电视节目，你要亲自去调节电视机的频率器件，将频率对准你所要看的电视台的频率，这样的电视机我想你是肯定也不会去买的吧！）。然后再享受你的成果吧！这还罢了，更致命的是，机器语言几乎是专家的专利，要不明白计算机原理的人去使用这样的的计算机？真是有病！　　在这样的背景下面，操作系统诞生了。　　操作系统为我们管理CPU，Windows 98不是可以一次运行多个程序吗？但是CPU只有一个，什么程序使用CPU呢？这是操作系统要解决的。　　操作系统为我们管理内存，我们运行的程序放在内存中的哪个地方才最有效，是采用什么形式的管理方式。这也是操作系统要解决的。　　操作系统为我们管理外部设备，那么多的外部设备，如显卡、声卡等等，怎样管理才能够让他们协调工作？采用什么传输方式才能够让外部设备工作的最快？　　操作系统为我们管理文件，硬盘中的文件可不是杂乱不堪的哟！使用什么结构管理，才能够达到硬盘空间最大的利用，检索速度达到最大？　　操作系统为我们管理作业，作业这个概念比较复杂，而且在现在的分时操作系统和实时操作系统中，作业都直接进入内存。作业这个概念有一些淡化了。　　大家可以看出来了，操作系统是与硬件息息相关的。所以操作系统是在基于硬件上的第一层软件。没有操作系统的计算机就是裸机。所有的应用软件和其他的系统软件都必须基于操作系统之上。　　正是因为操作系统与硬件息息相关，所以只要新出一套硬件系统，就必然会有一个新的操作系统出现。一个最具代表性的就是DOS，但是DOS基于8086这个CPU的，而8086这个CPU之能够管理1M的内存，所以DOS之能够管理到1M的内存。到了80286以后，CPU能够管理内存数量已经早已超过了1M了，所以IBM根据这个情况开发出了OS/2，这个操作系统其实是一个非常优秀的操作系统，但是在商业上没有DOS成功，DOS在微软公司的扩充之下，得以继续工作，但是这毕竟不是治本之法，因为80386以后，CPU的字长已经是32位的了，还支持多任务，分页管理内存，DOS都不支持这些特性，可以说，CPU的大部分功能都被浪费了。所以微软公司开发出了Windows NT和Windows 95。　　下面就一些常见的操作系统的特性给大家介绍一下：　　DOS：16位、能够管理1M的内存空间（不管扩展）、单任务、单用户、树型文件系统 FAT12/FAT16，编写语言主要是汇编语言。　　Windows 3.X：16位、分时，支持保护模式，多任务、单用户、文件系统和Dos一样。　　Windows NT：32位、分时和实时，支持保护模式，能够访问全部的4G内存空间、每个任务都拥有自己的4G运行空间、多用户，树型文件系统，NTFS。　　Windows 9X：32位、分时、一定的实时，支持保护模式，能够访问全部的4G内存空间，但是这4G内存空间中，有一部分的空间是每个任务共享的（这也是NT比9X稳定的一个原因），单用户，树型文件系统，FAT16/FAT32。　　UNIX：与具体的系统有关，没有一个统一的标准。　　Linux：32位，分时和实时，支持保护模式，能够访问全部的4G内存空间，每个任务都拥有自己的4G的运行空间，多用户、树型文件系统，EXT。大部分是C语言编写。 *注：支持保护模式就肯定是多任务。Windows 基本上是C++编写。　　以上将操作系统的基本概念介绍了一下，由于本人的水平有限，有错请更正。有兴趣的请给我留言，我还可以向大家深入介绍一下操作系统的知识，以及计算机的其他知识。