作業系統的主要功能有哪些

作業系統是計算機系統中最基本的系統軟體，它用於有效地管理系統資源，併為使用者使用計算機提供了便利的環境。下面小編為大家介紹作業系統的主要功能吧！

主要功能

作業系統的主要功能是資源管理，程式控制和人機互動等。計算機系統的資源可分為裝置資源和資訊資源兩大類。裝置資源指的是組成計算機的硬體裝置，如中央處理器，主儲存器，磁碟儲存器，印表機，磁帶儲存器，顯示器，鍵盤輸入裝置和滑鼠等。資訊資源指的是存放於計算機內的各種資料，如檔案，程式庫，知識庫，系統軟體和應用軟體等。

作業系統位於底層硬體與使用者之間，是兩者溝通的橋樑。使用者可以通過作業系統的使用者介面，輸入命令。作業系統則對命令進行解釋，驅動硬體裝置，實現使用者要求。以現代觀點而言，一個標準個人電腦的OS應該提供以下的功能：

程序管理(Processing management)

記憶體管理(Memory management)

檔案系統(File system)

網路通訊(Networking)

安全機制(Security)

使用者介面(User interface)

驅動程式(Device drivers)

資源管理

系統的裝置資源和資訊資源都是作業系統根據使用者需求按一定的策略來進行分配和排程的。作業系統的儲存管理就負責把記憶體單元分配給需要記憶體的程式以便讓它執行，在程式執行結束後將它佔用的記憶體單元收回以便再使用。對於提供虛擬儲存的計算機系統，作業系統還要與硬體配合做好頁面排程工作，根據執行程式的要求分配頁面，在執行中將頁面調入和調出記憶體以及回收頁面等。

處理器管理或稱處理器排程，是作業系統資源管理功能的另一個重要內容。在一個允許多道程式同時執行的系統裡，作業系統會根據一定的策略將處理器交替地分配給系統內等待執行的程式。一道等待執行的程式只有在獲得了處理器後才能執行。一道程式在執行中若遇到某個事件，例如啟動外部裝置而暫時不能繼續執行下去，或一個外部事件的發生等等，作業系統就要來處理相應的事件，然後將處理器重新分配。

作業系統的裝置管理功能主要是分配和回收外部裝置以及控制外部裝置按使用者程式的要求進行操作等。對於非儲存型外部裝置，如印表機、顯示器等，它們可以直接作為一個裝置分配給一個使用者程式，在使用完畢後回收以便給另一個需求的使用者使用。對於儲存型的外部裝置，如磁碟、磁帶等，則是提供儲存空間給使用者，用來存放檔案和資料。儲存性外部裝置的管理與資訊管理是密切結合的。

資訊管理是作業系統的一個重要的功能，主要是向用戶提供一個檔案系統。一般說，一個檔案系統向用戶提供建立檔案，撤銷檔案，讀寫檔案，開啟和關閉檔案等功能。有了檔案系統後，使用者可按檔名存取資料而無需知道這些資料存放在哪裡。這種做法不僅便於使用者使用而且還有利於使用者共享公共資料。此外，由於檔案建立時允許建立者規定使用許可權，這就可以保證資料的安全性。

程式控制

一個使用者程式的執行自始至終是在作業系統控制下進行的。一個使用者將他要解決的問題用某一種程式設計語言編寫了一個程式後就將該程式連同對它執行的要求輸入到計算機內，作業系統就根據要求控制這個使用者程式的執行直到結束。作業系統控制使用者的執行主要有以下一些內容：調入相應的編譯程式，將用某種程式設計語言編寫的源程式編譯成計算機可執行的目標程式，分配記憶體儲等資源將程式調入記憶體並啟動，按使用者指定的`要求處理執行中出現的各種事件以及與操作員聯絡請示有關意外事件的處理等。

人機互動

作業系統的人機互動功能是決定計算機系統“友善性”的一個重要因素。人機互動功能主要靠可輸入輸出的外部裝置和相應的軟體來完成。可供人機互動使用的裝置主要有鍵盤顯示、滑鼠、各種模式識別裝置等。與這些裝置相應的軟體就是作業系統提供人機互動功能的部分。人機互動部分的主要作用是控制有關裝置的執行和理解並執行通過人機互動裝置傳來的有關的各種命令和要求。

虛擬記憶體

虛擬記憶體是計算機系統記憶體管理的一種技術。它使得應用程式認為它擁有連續的可用的記憶體(一個連續完整的地址空間)，而實際上，它通常是被分隔成多個物理記憶體碎片，還有部分暫時儲存在外部磁碟儲存器上，在需要時進行資料交換。

使用者介面

使用者介面包括作業一級介面和程式一級介面。作業一級介面為了便於使用者直接或間接地控制自己的作業而設定。它通常包括聯機使用者介面與離線使用者介面。程式一級介面是為使用者程式在執行中訪問系統資源而設定的，通常由一組系統呼叫組成。

在早期的單使用者單任務作業系統(如DOS)中，每臺計算機只有一個使用者，每次執行一個程式，且次序不是很大，單個程式完全可以存放在實際記憶體中。這時虛擬記憶體並沒有太大的用處。但隨著程式佔用儲存器容量的增長和多使用者多工作業系統的出現，在程式設計時，在程式所需要的儲存量與計算機系統實際配備的主儲存器的容量之間往往存在著矛盾。例如，在某些低檔的計算機中，實體記憶體的容量較小，而某些程式卻需要很大的記憶體才能執行;而在多使用者多工系統中，多個使用者或多個任務更新全部主存，要求同時執行獨斷程式。這些同時執行的程式到底佔用實際記憶體中的哪一部分，在編寫程式時是無法確定的，必須等到程式執行時才動態分配。

使用者介面

使用者介面(User Interface，簡稱 UI，亦稱使用者介面[1])是系統和使用者之間進行互動和資訊交換的媒介，它實現資訊的內部形式與人類可以接受形式之間的轉換。

使用者介面是介於使用者與硬體而設計彼此之間互動溝通相關軟體，目的在使得使用者能夠方便有效率地去操作硬體以達成雙向之互動，完成所希望藉助硬體完成之工作，使用者介面定義廣泛，包含了人機互動與圖形使用者介面，凡參與人類與機械的資訊交流的領域都存在著使用者介面。使用者和系統之間一般用面向問題的受限自然語言進行互動。目前有系統開始利用多媒體技術開發新一代的使用者介面。