计算机操作系统的基本功能及应用论文
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一、绪言
现代计算机系统，无论是哪一类型的计算机，都毫不例外地配置有操作系统。由此可见，操作系统好比是计算机系统的灵魂，机算机系统不能缺少操作系统，而且操作系统的性能，在很大程度上决定了计算机系统的性能。用户要想快速高效地使用计算机操作系统，就必须对操作系统有一定的认识和了解，只有正确地掌握了操作系统的功能和特性，才能充分利用操作系统的性能和优势为社会服务。本文以Windows操作系统为例对其概念、作用和特征以及功能应用作一个阐述。
二、操作系统的概念及作用和特征
在计算机系统中，为了使系统的各种资源能协调、高效地工作，使所有资源最大限度地发挥作用，就必须有一个管理者来进行统一的调度和管理，这个管理者就是操作系统。它是紧挨硬件的第一层软件，是对硬件功能的首次扩充，统一管理和支持各种软件的运行，其它软件是建立在操作系统之上的。
操作系统的作用有以下两方面：
1、管理系统中的各种资源：计算机系统的资源包括硬件资源和软件资源。其中，所有的硬部件（包括CPU、存储器、输入和输出设备等）通称为硬件资源，而各类程序和用户文件称为软件资源。操作系统用来负责在各个程序之间分配和调度资源，使系统中的各种资源得以有效地利用。
2、为用户提供服务功能和友好界面：操作系统的用户界面也称为用户接口或人机界面，是实现计算机系统和用户之间的通信功能的。其界面有两种：一种是以命令行方式出现的界面（如MS-DOS），方便高级用户的使用，是通过键盘及命令行操作来进行的；另一种是以图形和窗口方式出现的界面（如Windows窗口），方便普通用户的使用，它以图形菜单、任务栏、桌面图标等界面出现，是通过键盘和鼠标的交替操作来进行的`。
操作系统的特征有以下三方面：
1、并发性：在中可以在同一时段内相继打开和运行两个及以上的程序，并可以相互交替和穿插着进行操作。
2、共享性：在操作系统中，其系统资源可以被多个在同一时段内相继打开和运行的程序共同使用，而并非被某个程序独占。
3、异步性：异步性又称随机性。在多个程序环境中，允许多个进程并发执行，并发活动会导致随机事件发生。如程序执行的速度不可预测；系统作业的类型和时间是随机的；程序运行出错或异常的时间是随机的等。操作系统就必须妥善处理好每个随机事件，以确保计算机系统的正常运行。
三、操作系统的功能和应用
操作系统提供了五种基本功能：进程管理、存储管理、文件管理、设备管理和作业管理。现将功能特性和应用作如下阐述：
1、进程管理：进程管理的主要任务是对CPU的时间进行合理分配，并对CPU的运行实施有效管理，充分发挥其效能。为提高CPU的利用率，操作系统允许同时加载多个程序到内存，为描述多个程序的并发执行，系统引入了进程概念。所谓进程，就是程序的一次执行过程，它是系统进行资源调配的单位。进程具有生命周期，当一个程序被加载到内存，系统就创建了一个进程，程序执行结束，其进程也就相应结束。在Windows XP环境下，用户可以通过在任务栏单击鼠标右键，在弹出菜单中选择“任务管理器”（或同时按Ctrl+Alt+Del键）将其打开，并能看到被打开程序的任务和进程情况。
2、存储管理：存储管理主要管理内存资源，内存是CPU可以直接访问的存储器。一个进程要被CPU执行，必须先将其程序装入内存。内存的特点是存取速度快，但大小不能满足实际需要。为解决此问题，系统采用了“虚拟内存”技术，即把部分外存空间 “模拟”为内存，为用户提供比实际内存大的虚拟存储空间。在进程运行过程中，当前使用部分保留在内存，其它暂不使用部分放在外存，系统根据需要负责内外存数据的交换。虚拟内存文件在系统安装时就被建立，其默认大小为实际内存的1.5倍。用户可根据需要进行调整，方法是：用鼠标右击“我的电脑”，在弹出菜单上选择“属性”，打开系统属性对话框，选择“高级”选项，在性能框内点“设置”按钮，打开性能选项对话框，再选择“高级”选项，在虚拟内存框内点“更改”按钮，用户便可在打开的虚拟内存对话框中根据情况来改变其大小。
3、文件管理：系统信息资源是以文件形式存放在外存储器上的。其中包括安装程序所建立的文件和用户创建的文档，每个文件都是由文件主名和扩展名组成的一组信息的集合。文件主名由用户命名，一般与文件内容和用途相符。扩展名由系统自动命名，它代表文件的类型，如扩展名为.doc表示Word文档，.xls表示Excel工作表等。文件主名可以修改，但扩展名不能修改，否则系统将不能识别。文件还有三类属性：即只读、隐藏和存档。被设置为只读的文件只能读取信息，不能进行修改；被设置为隐藏的文件在窗口中不显示，但可以通过工具栏“文件夹选项”来选择显示（显示为浅色）；新创建的文件都有存档属性，当用“系统工具”的“备份”对其备份后其存档属性就会消失。另外文件可以进行操作，但不同文件其操作是不同的，如对文档文件可以进行编辑，对可执行文件可以执行程序。而所有文件还具有它的通性，即可以对它进行通用操作，包括对文件的查找、打开、建立、复制、剪切、删除、移动、以及更改属性和重命名等。在Windows XP环境下，通过资源管理器可实现对文件的通用操作。方法是：用鼠标右击“开始”菜单在弹出菜单上选择“资源管理器”即可将其打开。在资源管理器中系统的各种文件资源呈树形目录结构。可用鼠标点击其左边的文件夹进行浏览和操作。
4、设备管理：设备管理就是对系统中所有输入/输出设备进行有效的管理。为了提高设备的使用效率和整个系统的运行速度，操作系统采用中断、通道、缓冲和虚拟设备等技术，最大限度地发挥外部设备和主机并行工作的能力。用户使用设备管理提供的界面，可方便灵活地使用外部设备。在Windows XP环境下，打开设备管理器的方法是：用鼠标右击“我的电脑”在弹出菜单上选择“管理”打开计算机管理对话框，在其左边的菜单目录中选择“设备管理器”即可将其打开。
5、作业管理：作业管理的任务主要包括两个方面：其一，是通过作业控制语言或操作控制命令向用户提供实现作业控制手段。其二，是按一定的策略实现作业调度，为用户提供一个使用系统的良好环境，有效地组织其工作流程，使整个系统高效地运行。
四、结束语
现代操作系统除上述五大基本功能外，还具有系统安全和网络通信功能，即能够提供系统安全机制和网络通信、网络服务、网络接口和网络资源管理等功能。但无论怎样，操作系统的目标却只有一个，即必须实现对计算机系统软硬件资源的合理管理，并向用户提供一个快速、高效和安全的操作环境。
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