2.3 操 作 系 统

操作系统是所有从事计算机应用、开发和研究的人经常使用的系统软件。它是对计算机硬件系统的第一次扩充，是人与机器之间通信的桥梁。

2.3.1 操作系统的定义

操作系统是管理硬件资源、控制程序运行、改善人机界面、为应用软件提供支持的系统软件。

2.3.2 操作系统的特征及功能

1．特征

（1）并发性→同时执行多个程序

（2）共享性→多个并发程序共同使用系统资源

（3）随机性→程序运行顺序、完成时间以及运行结果都是不确定的

2．功能

操作系统用来控制计算机上所有的运行程序并管理全部资源，是最底层的软件。

（1）主要作用

① 管理各种软/硬件资源；

② 提供良好的用户界面。

（2）基本功能

进程管理：对处理机进行管理。通过进程管理协调多道程序间的关系，解决对处理机实施分配调度策略、进行分配和回收等。其进程的基本状态有就绪、运行、挂起/等待三种。

存储管理：管理内存资源。主要包括内存分配、地址映射、内存保护和内存扩充。

设备管理：对硬件设备进行管理。主要包括缓冲区管理、设备分配、设备驱动和设备无关性。

用户接口：用户操作计算机的界面。

文件管理：对信息资源的管理，操作系统将这些资源以文件的形式存储在外存上。

2.3.3 操作系统分类

操作系统各类很多，按其功能和特性可以分为批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统等；按其同时管理用户数的多少可分为单用户操作系统和多用户操作系统；按其有无管理网络环境的能力可以分为网络操作系统和非网络操作系统。

1．单用户操作系统

单用户操作系统的主要特征是计算机系统内部一次只能支持运行一个用户程序。缺点是计算机系统资源利用率不高。

2．批处理操作系统

批处理操作系统中用户脱机使用计算机，作业成批处理，多道程序运行，但无交互手段。

3．分时操作系统

分时操作系统是一种在计算机周围挂上若干台近程或远程终端，每个用户可以在各自的终端上以交互的方式控制作业运行的操作系统，具有多路性、交互性、独占性等特点。

4．实时操作系统

在某些应用领域中，对计算机的数据处理速度有明显要求（如飞机的飞行、导弹的发射等）。这种有响应时间要求的快速处理过程被称为实时处理过程。

实时系统按其使用方式分成两类：一类是实时控制系统；另一类是实时数据处理系统。

5．网络操作系统

网络是将物理位置分散的、功能独立的多个计算机系统联系起来，通过网络协议在不同计算机之间实现信息交换和资源共享。

该类操作系统是基于计算机网络（NetWare，Windows NT）而成的。