操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)資源的管理者

由計(jì)算機(jī)提供的、因應(yīng)用程序的存在和運(yùn)行所消耗或占用的物質(zhì)條件，叫做計(jì)算機(jī)的資 源，例如處理器的時間、內(nèi)存空間、外部設(shè)各等。為了有效地利用計(jì)算機(jī)的各種資源，操作系統(tǒng) 必須為用戶承擔(dān)起對計(jì)算機(jī)資源的管理任務(wù)?！　±纾瑸榱耸箲?yīng)用程序能合理地使用處理器這個資源，就需要有一個管理者在各應(yīng)用程序之間對處理器進(jìn)行分配和調(diào)度?！　〕绦蚴怯商幚砥鱽磉\(yùn)行的，換句話說，程序的運(yùn)行是需要占用處理器的時間的，而處理器的時間就是計(jì)算機(jī)的重要資源，這個資源是否能被有效地利用就取決于系統(tǒng)在運(yùn)行程序時如何組織了。設(shè)想有三個應(yīng)用程序，它們每一個都需要從某個輸入設(shè)各讀取數(shù)據(jù)，并在數(shù)據(jù)處理之后還要把結(jié)果在同一個輸出設(shè)各上輸出。當(dāng)然，這三個應(yīng)用程序可按照圖1所示的方式，逐個順序地運(yùn)行。
　　圖1 順序運(yùn)行三個應(yīng)用程序的示意圖　　但是這種運(yùn)行方式有一個顯著的缺點(diǎn)，就是計(jì)算機(jī)的處理器、輸入設(shè)各、輸出設(shè)備會經(jīng)常處在空閑狀態(tài)，從而導(dǎo)致這些設(shè)各的利用率極為低下。如果把這三個應(yīng)用程序的運(yùn)行方式改為圖2所示的方式，就可使處理器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備都處于滿負(fù)荷狀態(tài)，從而會大大提高計(jì)算機(jī)資源的利用率?！　∽屑?xì)觀察圖2的運(yùn)行方式，可以看到，處理器的這種工作方式還帶來了另外一個好處，就是這三個應(yīng)用程序的總運(yùn)行時間也大大縮短了，或者說，計(jì)算機(jī)的工作速度好像更快了。
　　圖2 并發(fā)運(yùn)行三個應(yīng)用程序的示意圖　　從圖2還可看到，從宏觀的角度來看，計(jì)算機(jī)似乎在同時運(yùn)行三個程序。于是，為了討論問題方便，人們就把程序的這種執(zhí)行方式叫做程序的并發(fā)執(zhí)行方式，或簡稱并發(fā)方式?！　∪绻粋€應(yīng)用程序在結(jié)構(gòu)上可保證系統(tǒng)以并發(fā)方式執(zhí)行它，那么這個程序就被稱為可并發(fā)程序?！　☆愃频?，如何把計(jì)算機(jī)所提供的存儲器、i／o設(shè)各等其他公用資源被應(yīng)用程序合理地使用，也是操作系統(tǒng)必須承擔(dān)的一項(xiàng)重要管理任務(wù)。因此，操作系統(tǒng)的另－項(xiàng)重要功能就是對計(jì)算機(jī)的資源進(jìn)行管理。其管理功能主要有如下幾個方面：　　●處理器的管理。操作系統(tǒng)對處理器的管理工作主要有兩項(xiàng)：一是對中斷的管理；二是對處理器在各并發(fā)應(yīng)用程序之間進(jìn)行調(diào)度?！　√幚砥饔布荒馨l(fā)現(xiàn)外部事件的中斷申請，而不能對中斷事務(wù)進(jìn)行管理和處置。因此，對中斷的管理和處置工作必須由操作系統(tǒng)來承擔(dān)。　　現(xiàn)代計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序大多是可并發(fā)的，因此要求操作系統(tǒng)應(yīng)能按照某種策略對處理器在系統(tǒng)中的并發(fā)程序之間進(jìn)行合理的調(diào)度，從而保證系統(tǒng)中的并發(fā)程序能協(xié)調(diào)、有序地運(yùn)行?！　　翊鎯ζ鞔鎯臻g的管理。存儲器是計(jì)算機(jī)的重要資源，如何合理地為并發(fā)程序分配和使用該資源，是計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)責(zé)無旁貸的。　　●1／o設(shè)各的管理。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一般都配有外部設(shè)各，因此計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)還必須具有管理這些外部設(shè)各的功能，以便完成用戶提出的tjo請求，加快輸入、輸出的速度，提高i／o設(shè)各的利用率?！　　裎募墓芾怼Ｔ谟?jì)算機(jī)中，程序和數(shù)據(jù)通常都是以文件的形式存儲于硬盤、光盤等外 存儲器的。由于文件量巨大，如果對它們沒有良好的管理方法，則會導(dǎo)致嚴(yán)重的后果?！　　窬W(wǎng)絡(luò)和通信的管理。使用網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)除了需要配各聯(lián)網(wǎng)硬件之外，操作系統(tǒng)還必須具有管理網(wǎng)上資源、網(wǎng)絡(luò)通信、故障處理、安全管理、性能管理等網(wǎng)絡(luò)功能?！　　裉峁┯脩艚涌?。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中配各了大量的服務(wù)例程，為方便用戶有效地使用這些例程，操作系統(tǒng)應(yīng)提供良好的用戶接口，從而使程序設(shè)計(jì)人員能有效地組織應(yīng)用程序?！　∷?，從應(yīng)用程序設(shè)計(jì)和運(yùn)行的角度來看，計(jì)算機(jī)中的處理器、存儲器及i／o設(shè)備，均是應(yīng)用程序完成任務(wù)所需要的資源。這些資源的管理者就是計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)。

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