操作系统 - 服务
操作系统为用户和程序提供服务。
- 它为程序提供执行环境。
- 它为用户提供方便地执行程序的服务。
以下是操作系统提供的一些常见服务 −
- 程序执行
- I/O 操作
- 文件系统操作
- 通讯
- 错误检测
- 资源分配
- 防护
程序执行
操作系统处理从用户程序到系统程序（如打印机后台处理程序、名称服务器、文件服务器等）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。
I/O 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 设备的读取或写入操作。
- 操作系统在需要时提供对所需 I/O 设备的访问。
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。
- 操作系统授予程序对文件的操作权限。
- 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/删除目录的界面。
- 操作系统提供了创建文件系统备份的接口。
通讯
如果分布式系统是不共享内存、外围设备或时钟的处理器集合，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，共享内存或消息传递。
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 −
- 操作系统会不断检查可能的错误。
- 操作系统会采取适当的措施来确保正确和一致的计算。
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。
保护
考虑到具有多个用户和多个进程并发执行的计算机系统，必须保护各个进程免受彼此活动的影响。
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的影响。
- 操作系统通过密码为每个用户提供身份验证功能。
