操作系統是管理計算機硬件、軟件資源并為計算機應用提供公共服務的軟件程序。作為硬件基礎上的第一層軟件,操作系統是硬件和其它軟件溝通的橋梁,能夠實現對其他軟件程序運行的控制,包括提供最基本的計算功能,如管理及配置內存、決定系統資源供需序列,以及提供基本的服務程序,如文件系統、設備驅動程序等。此外,操作系統還提供用戶與系統交互的操作界面,保證用戶與系統的協調工作。
操作系統構成要件可分為管理計算機資源和提供用戶接口兩類。作為底層硬件與用戶間的溝通橋梁,操作系統主要負責系統中軟硬件資源的管理,合理地組織計算機的工作流程,其中,計算機資源主要包括內存管理、進程管理、設備管理、文件管理、系統調用。此外,操作系統為用戶提供使用界面,用戶可以通過輸入命令或圖形界面交互,由操作系統加以解析和驅動硬件設備,實現用戶需求。其中,主要用戶接口有命令接口、圖形用戶接口、程序接口等。
從操作系統的具體功能來看:1)內存管理:主要任務是對內存空間進行合理地分配,主要功能包括:內存的分配與回收、地址變換、內存擴充、內存保護等;2)進程管理:主要任務為提供虛擬的機器接口,讓每個進程獨占一份虛擬 CPU,具體功能包括:進程調度、進程通信、進程同步、進程控制、死鎖處理等;3)設備管理:主要任務為完成用戶的 I/O 請求,方便用戶使用各類設備,提高設備的利用率,主要功能包括:設備分配、設備處理、緩沖管理、實現設備獨立性、虛擬設備等;4)文件管理:主要任務是有效地支持文件的存儲、檢索和修改等操作,解決文件的共享、保密和保護問題,具體功能包括:文件存儲空間管理、目錄管理、文件操作管理、文件保護等。