操作系统的视角

操作系统是一个框架，它使用户应用程序能够与系统硬件交互。操作系统本身不执行任何功能，但它提供了一个环境，使各种应用程序和程序可以执行有用的工作。操作系统可以从用户或系统的角度进行观察，这被称为用户视图和系统视图。本文将介绍操作系统的视图。

操作系统观点

操作系统可以从用户或系统的角度进行观察。这被称为用户视图和系统视图。操作系统主要有两种视图类型。它们如下：

1. 用户视图
2. 系统视图

用户视图

用户视图取决于用户使用的系统界面。某些系统设计为单个用户独占资源以最大化用户任务。在这些情况下，操作系统主要设计为易于使用，很少强调质量，并且不强调资源利用率。

用户视点侧重于用户如何通过使用各种应用程序与操作系统交互。相反，系统视点侧重于硬件如何与操作系统交互以完成各种任务。

1. 单用户视点

大多数计算机用户使用显示器、键盘、鼠标、打印机和其他附件来操作其计算机系统。在某些情况下，系统旨在最大化单个用户的输出。因此，更关注可访问性，资源分配的重要性较低。这些系统更适合于单用户体验并满足单个用户的需求，在这些系统中，性能不像多用户系统那样受到关注。

2. 多用户视点

用户视图的另一个例子是，当有一台大型机和许多用户在他们的计算机上尝试通过大型机相互交互时，用户体验和性能的重要性就会体现出来。在这种情况下，CPU 必须有效地进行内存分配，以提供良好的用户体验。客户端-服务器架构是另一个很好的例子，许多客户端可以通过远程服务器进行交互，并且可能会出现有效利用服务器资源的相同限制。

3. 手持设备用户视点

此外，触摸屏时代为您提供了有史以来最好的手持技术。智能手机通过无线设备执行许多操作，但它们不像计算机界面那样高效，这限制了它们的实用性。然而，它们的操作系统是创建以用户视角为中心的设备的一个很好的例子。

4. 嵌入式系统用户视点

一些系统，如嵌入式系统，缺乏用户视点。用于打开或关闭电视的遥控器都是嵌入式系统的一部分，其中电子设备与另一个程序通信，用户视点受到限制，并允许用户与应用程序交互。

系统视图

操作系统也可以被视为仅仅是一个资源分配器。计算机系统由各种来源组成，例如硬件和软件，必须有效地进行管理。操作系统管理资源，在相互竞争的需求之间进行决策，控制程序执行等。根据这个观点，操作系统的目的是最大化性能。操作系统负责管理硬件资源，并将它们分配给程序和用户，以确保最大性能。

从用户的角度来看，我们讨论了需要不同程度用户参与的众多应用程序。然而，从系统角度来看，我们更关注硬件如何与操作系统交互，而不是用户。硬件和操作系统交互的原因有很多，其中包括：

1. 资源分配

硬件包含多个资源，如寄存器、缓存、RAM、ROM、CPU、I/O 交互等。当应用程序程序需要它们时，这些都是操作系统所需的资源。只有操作系统才能分配资源，它已经使用多种策略来最大化其处理和内存空间。操作系统使用各种策略来充分利用硬件资源，包括分页、虚拟内存、缓存等等。这些在各种用户视图中非常重要，因为低效的资源分配可能会影响用户视图，导致用户系统滞后或卡顿，从而降低用户体验。

2. 控制程序

控制程序控制输入和输出设备（硬件）如何与操作系统交互。用户可能请求只能通过 I/O 设备执行的操作；在这种情况下，操作系统还必须与这些设备进行适当的通信、控制、检测和处理。