操作系统 - 服务

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  简述

  操作系统为用户和程序提供服务。

  • 它为程序提供了一个执行环境。
  • 它为用户提供以方便的方式执行程序的服务。

  以下是操作系统提供的一些常见服务 -

  • 程序执行
  • 输入输出操作
  • 文件系统操作
  • 沟通
  • 错误检测
  • 资源分配
  • 保护
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  程序执行

  操作系统处理从用户程序到打印机假脱机程序、名称服务器、文件服务器等系统程序的多种活动。这些活动中的每一个都被封装为一个进程。

  一个进程包括完整的执行上下文（要执行的代码、要操作的数据、寄存器、正在使用的操作系统资源）。以下是操作系统在程序管理方面的主要活动 -

  • 将程序加载到内存中。
  • 执行程序。
  • 处理程序的执行。
  • 提供进程同步机制。
  • 提供进程通信机制。
  • 提供死锁处理机制。
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  输入输出操作

  I/O 子系统由 I/O 设备及其相应的驱动程序软件组成。驱动程序对用户隐藏了特定硬件设备的特性。

  操作系统管理用户和设备驱动程序之间的通信。

  • I/O 操作是指对任何文件或任何特定 I/O 设备的读或写操作。
  • 操作系统在需要时提供对所需 I/O 设备的访问。
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  文件系统操作

  文件代表相关信息的集合。计算机可以将文件存储在磁盘上（二级存储），用于长期存储目的。存储介质的示例包括磁带、磁盘和光盘驱动器，如 CD、DVD。这些媒体中的每一种都有自己的属性，例如速度、容量、数据传输率和数据访问方法。

  文件系统通常组织成目录以便于导航和使用。这些目录可能包含文件和其他方向。以下是操作系统在文件管理方面的主要活动 -

  • 程序需要读取文件或写入文件。
  • 操作系统允许程序对文件进行操作。
  • 权限从只读、读写、拒绝等不等。
  • 操作系统为用户提供创建/删除文件的界面。
  • 操作系统为用户提供创建/删除目录的接口。
  • 操作系统提供了创建文件系统备份的接口。
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  沟通

  在分布式系统是不共享内存、外围设备或时钟的处理器集合的情况下，操作系统管理所有进程之间的通信。多个进程通过网络中的通信线路相互通信。

  操作系统处理路由和连接策略，以及争用和安全问题。以下是操作系统在通信方面的主要活动 -

  • 两个进程通常需要在它们之间传输数据
  • 这两个进程可以在一台计算机上，也可以在不同的计算机上，但通过计算机网络连接。
  • 通信可以通过两种方法实现，通过共享内存或通过消息传递。
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  错误处理

  错误可能随时随地发生。CPU、I/O 设备或内存硬件中可能会出现错误。以下是操作系统在错误处理方面的主要活动 -

  • 操作系统不断检查可能的错误。
  • 操作系统采取适当的措施来确保正确和一致的计算。
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  资源管理

  在多用户或多任务环境的情况下，主内存、CPU 周期和文件存储等资源将分配给每个用户或作业。以下是操作系统在资源管理方面的主要活动 -

  • 操作系统使用调度程序管理各种资源。
  • CPU调度算法用于更好地利用CPU。
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  保护

  考虑到具有多个用户和多个进程的并发执行的计算机系统，必须保护各种进程免受彼此的活动的影响。

  保护是指控制程序、进程或用户对计算机系统定义的资源的访问的机制或方法。以下是操作系统在保护方面的主要活动 -

  • 操作系统确保对系统资源的所有访问都受到控制。
  • 操作系统确保外部 I/O 设备免受无效访问尝试。
  • 操作系统通过密码为每个用户提供身份验证功能。