计算机操作系统的主要功能

    操作系统的主要任务，是为多道程序的运行提供良好的运行环境。操作系统应具有这样几方面的功能：处理机管理，存储器管理，设备管理和文件管理。此外还需提供面向用户的接口以及面向网络的服务。
（一）处理机管理功能
 1、处理机管理功能的本质：在传统的多道程序系统中，处理机的分配和运行都是以进程为基本单位，因而对处理机的管理          可归结为对进程的管理；处理机管理的主要功能是创建和撤消进程(线程)，对诸进程(线程)的运行进行协调，实现进 程(线            程) 之间的信息交换，以及按照一定的算法把处理机分配给进程(线程)。

  2、进程控制：为作业创建进程，撤消已结束的进程，以及控制进程在运行过程中的状态转换。

  3、进程同步

 （1）进程同步的作用：进程同步的主要任务是为多个进程(含线程)的运行进行协调。

 （2）进程同步的两种协调方式

   1）进程互斥方式：诸进程(线程)在对临界资源进行访问时，应采用互斥方式。最简单的用于实现进程互斥的机
   制是为每一个临界资源配置一把锁 W，当锁打开时，进程(线程)可以对该临界资源进行访问；而当锁关上时，则禁止                  进程(线程)访问该临界资源。

    2）进程同步方式：在相互合作去完成共同任务的诸进程(线程)间，由同步机构对它们的执行次序加以协调。实现进                     程同步的最常用的机制则是信号量机制。

    4、进程通信
   进程通信的任务就是用来实现在相互合作的进程之间的信息交换。当相互合作的进程(线程)处于同一计算机系统                          时，通常在它们之间是采用直接通信方式，即由源进程利用发送命令直接将消息(Message)挂到目标进程的消息队列                  上，以后由目。标进程利用接收命令从其消息队列中取出消息。
    5、调度

    调度分类：作业调度、进程调度

     作业调度：作业调度的基本任务是从后备队列中按照一定的算法，选择出若干个作业，为它们分配运行所需的资源(首先             是分配内存)。在将它们调入内存后，便分别为它们建立进程，使它们都成为可能获得处理机的就绪进程，并按照一定的             算法将它们插入就绪队列。

    进程调度：进程调度的任务是从进程的就绪队列中，按照一定的算法选出一个进程，把处理机分配给它，并为它设置运               行现场，使进程投入执行。

（二）存储器管理功能
  1、内存分配

  （1）作用：为每道程序分配内存空间；

  （2）两种内存分配方式：

    动态内存分配：每个作业所要求的基本内存空间也是在装入时确定的，但允许作业在运行过程中继续申请新的附加内                 存空间，以适应程序和数据的动态增长，也允许作业在内存中“移动”。

    静态内存分配：每个作业的内存空间是在作业装入时确定的；在作业装入后的整个运行期间，不允许该作业再申请                     新的内存空间，也不允许作业在内存中“移动”。

   （3）内存分配机制应具有的结构和功能：

    内存分配数据结构、内存分配功能、内存回收功能。

     2、内存保护

    （1）主要作用：确保每道用户程序都只在自己的内存空间内运行，彼此互不干扰；绝不允许用户程序访问操作系统的程              序和数据；也不允许用户程序转移到非共享的其它用户程序中去执行。

     （2）内存保护机制：设置两个界限寄存器，分别用于存放正在执行程序的上界和下界。

     3、地址映射

     程序的逻辑地址通常从0开始，而物理地址不从0开始，因此需要一个映射转换过程。

      4、内存扩充

     （1）借助于虚拟存储技术，从逻辑上去扩充内存容量。
     （2）为了能在逻辑上扩充内存，系统必须具有内存扩充机制，用于实现下述各功能：

         1）请求调入功能：允许在装入一部分用户程序和数据的情况下，便能启动该程序运行。在程序运行过程中，若发                      现要继续运行时所需的程序和数据尚未装入内存，可向 OS 发出请求，由 OS 从磁盘中将所需部分调入内存，以便                     继续运行。

         2）置换功能：若发现在内存中已无足够的空间来装入需要调入的程序和数据时，系统应能将内存中的一部分暂时                       不用的程序和数据调至盘上，以腾出内存空间，然后再将所需调入的部分装入内存。