操作系統的四大功能，簡述操作系統的功能和作用

操作系統充當用戶和計算機硬體之間的介面。操作系統的目的是提供一個平台，用戶可以在該平台上以方便有效的方式執行程序。

操作系統是管理計算機硬體分配的軟體。硬體的協調必須適當，以確保計算機系統正確運行，並防止用戶程序干擾系統的正常運行。

例如：就像老闆給他的員工下命令一樣，我們向操作系統請求或傳遞。操作系統的主要目標是使計算機環境更方便使用，其次是最有效地利用資源。

什麼是操作系統？

操作系統是在其上執行應用程序的程序，並且充當用戶與計算機硬體之間的介面。

操作系統執行的主要任務是資源和服務的分配，例如分配內存、設備、處理器和信息。操作系統還包括用於管理這些資源的程序，例如流量控制器，調度程序，內存管理模塊，I/O程序和文件系統。

操作系統的重要功能：

1）安全性

操作系統使用密碼機制來保護用戶數據和類似的其他技術。它還可以防止未經授權訪問程序和用戶數據。

2）控制系統性能

監視整個系統的運行狀況以幫助提高性能。記錄服務請求和系統響應之間的響應時間，以全面了解系統運行狀況。通過提供解決問題所需的重要信息，可以幫助提高性能。

3）分析統計

操作系統跟蹤各種任務和用戶使用的時間和資源，這些信息可用於跟蹤特定用戶或用戶組的資源使用情況。

4）錯誤檢測工具

操作系統會不斷監視系統，以檢測錯誤並避免計算機系統發生故障。

5）其他軟體和用戶之間的協調

操作系統還協調並將解釋器，編譯器，彙編器和其他軟體分配給計算機系統的各種用戶。

6）內存管理

操作系統管理主內存。主存是由大量位元組或字組成的數組，其中每個位元組或字被分配一個特定的地址。主存是一種快速存儲器，它可以被CPU直接訪問。對於要執行的程序，應該首先將其載入到主內存中。操作系統執行以下內存管理活動:

它跟蹤主存儲器，即，哪些內存位元組被哪個用戶程序使用。已經分配的內存地址和尚未使用的內存地址。在多程序設計中，操作系統決定進程訪問內存的順序和訪問時間。當進程請求內存時，它將內存分配給進程;當進程終止或執行I/O操作時，它收回分配給進程的內存。

7）處理器管理

在多編程環境中，OS決定進程訪問處理器的順序以及每個進程有多少處理時間。OS的此功能稱為進程調度。操作系統執行以下活動來進行處理器管理。

跟蹤進程狀態。執行此任務的程序稱為流量控制器。將作為處理器的CPU分配給進程。當不再需要某個進程時，取消對處理器的分配。

8）設備管理

操作系統通過它們各自的驅動程序管理設備通信。它執行以下設備管理活動。跟蹤連接到系統的所有設備。指定負責每個設備的程序，稱為「輸入/輸出」控制器。確定哪個進程可以訪問特定設備以及訪問時間。以有效和高效的方式分配設備。在不再需要設備時釋放它們。

9）文件管理

文件系統被組織到目錄中，以便高效或輕鬆地導航和使用。這些目錄可能包含其他目錄和其他文件。操作系統執行以下文件管理活動。它跟蹤信息的存儲位置，用戶訪問設置以及每個文件的狀態等等……這些功能統稱為文件系統。

此外，操作系統還以某種形式向計算機系統提供某些服務。

操作系統為用戶提供某些服務，這些服務可按以下方式列出:

1）程序執行：操作系統負責執行所有類型的程序，無論是用戶程序還是系統程序。操作系統利用各種資源來有效運行所有類型的功能。

2）處理輸入/輸出操作：操作系統負責處理所有類型的輸入，即鍵盤、滑鼠、桌面等的輸入。操作系統以最適當的方式重新排列所有類型的輸入和輸出。

例如，所有類型的外圍設備（如滑鼠或鍵盤）的性質都存在差異，操作系統負責處理它們之間的數據。

3）文件系統的操作：操作系統負責做出有關存儲所有類型的數據或文件（即U盤、硬碟、光碟等）的決策。操作系統決定應如何處理數據並存儲。

4）錯誤檢測和處理：操作系統負責檢測在執行任何任務時可能發生的任何類型的錯誤或bug。安全良好的操作系統有時也可以作為一種對策，防止任何外部來源對計算機系統的任何形式的入侵，並可能對它們進行處理。

5）資源分配：操作系統通過確定由誰使用多少時間的資源來確保正確使用所有可用資源。所有決定均由操作系統決定。

6）記帳：操作系統跟蹤計算機系統中發生的所有功能。操作系統會記錄所有詳細信息，例如發生的錯誤的類型。

7）信息和資源保護：操作系統負責以最受保護的方式使用計算機上可用的所有信息和資源。操作系統必須阻止任何外部資源阻止任何類型的數據或信息的嘗試。

所有這些服務都由操作系統確保，以方便用戶使用，從而使編程任務更加容易。 所有不同種類的操作系統或多或少都提供相同的服務。