操作系统服务

在本文中，我们将了解操作系统的基础知识及其服务。

操作系统的含义是什么？

无论大小和应用如何，每台计算机都需要一个操作系统才能使其正常运行和有用。操作系统是现代计算机系统不可或缺的一部分。它是一组组织良好的程序，用于管理硬件。

操作系统提供用户和计算机硬件之间的交互。用户是坐在计算机终端前的人，他们关心的是应用程序而不是计算机的架构。用户从不直接与硬件交互。要获得硬件的服务，他必须通过操作系统提出请求。

操作系统是主要的资源管理器。它管理硬件，包括处理器、内存、输入/输出设备和通信设备。

操作系统在内核模式或用户模式下运行。编译器和编辑器在用户模式下运行，而操作系统代码在内核模式下运行。

操作系统服务

操作系统提供了程序员在计算机系统上工作的编程环境。用户程序通过操作系统请求各种资源。操作系统为实用程序员和用户提供多种服务。应用程序通过应用程序编程接口或系统调用访问这些服务。通过调用这些接口，应用程序可以请求操作系统的服务，传递参数，并获取操作结果。

以下是操作系统提供的服务 -

• 程序执行
• 控制输入/输出设备
• 程序创建
• 错误检测和响应
• 会计
• 安全和保护
• 文件管理
• 沟通

程序执行

要执行程序，需要执行多个任务。指令和数据都必须加载到主内存中。此外，输入/输出设备和文件应进行初始化，并且必须准备好其他资源。操作系统结构处理这些类型的任务。用户现在不再需要担心内存分配或多任务处理或其他任何事情。

控制输入/输出设备

由于计算机系统中有多种类型的 I/O 设备，并且每个 I/O 设备都需要自己独特的操作指令集。操作系统通过提供统一的接口来隐藏这些细节。因此，程序员可以方便地轻松访问这些设备。

程序创建

操作系统提供结构和工具，包括编辑器和调试器，以帮助程序员创建、修改和调试程序。

错误检测和响应

设备中的错误也可能导致整个设备出现故障。这些包括硬件和软件错误，例如设备故障、内存错误、除零、尝试访问禁止的内存位置等。为避免错误，操作系统监视系统以检测错误并采取适当的措施，对运行中的应用程序影响最小。

使用计算机时，错误可能会经常发生。错误可能发生在

• 输入/输出设备：例如，网络连接故障、打印机缺纸等。
• 用户程序：例如：尝试访问非法内存位置、除零、占用过多 CPU 时间等。
• 内存硬件：例如，内存错误、内存已满等。

为了处理这些错误和其他可能的错误类型，操作系统会采取适当的措施并生成消息，以确保计算的正确性和一致性。

会计

操作系统会收集各种资源的利用率记录，并跟踪性能参数和响应时间以提高整体性能。这些个人记录对于进一步升级和调整设备以提高性能非常有用。

安全和保护

操作系统为用户的数据和程序提供安全保护，并防止未经授权的用户进行任何干扰。安全功能可应对来自超出操作系统控制范围的个人造成的威胁。

例如

当用户从互联网下载内容时，该程序可能包含恶意代码，可能会损害现有程序。操作系统确保在下载此类程序时应用适当的检查。

如果一台计算机系统由多个用户共享，则必须保护各个进程免受其他入侵。为此，操作系统提供了各种机制，只允许那些已获得操作系统适当授权的进程使用资源。该机制可能包括为每个用户提供唯一的用户 ID 和密码。

文件管理

计算机将数据和信息保存在辅助存储设备上，如磁带、磁盘、光盘等。每种存储介质都有其自身的功能，如速度、容量、数据传输速率和数据访问方法。

对于文件管理，操作系统必须了解不同文件的类型以及不同存储设备的特性。它还必须提供文档的共享和安全机制。

沟通

操作系统管理通过网络连接的不同计算机之间的数据和程序交换。这种通信通过消息传递和共享内存实现。