由計算機提供的、因應用程序的存在和運行所消耗或占用的物質(zhì)條件，叫做計算機的資 源，例如處理器的時間、內(nèi)存空間、外部設各等。為了有效地利用計算機的各種資源，操作系統(tǒng) 必須為用戶承擔起對計算機資源的管理任務。

例如，為了使應用程序能合理地使用處理器這個資源，就需要有一個管理者在各應用程序之間對處理器進行分配和調(diào)度。

程序是由處理器來運行的，換句話說，程序的運行是需要占用處理器的時間的，而處理器的時間就是計算機的重要資源，這個資源是否能被有效地利用就取決于系統(tǒng)在運行程序時如何組織了。設想有三個應用程序，它們每一個都需要從某個輸入設各讀取數(shù)據(jù)，并在數(shù)據(jù)處理之后還要把結果在同一個輸出設各上輸出。當然，這三個應用程序可按照圖1所示的方式，逐個順序地運行。

圖1 順序運行三個應用程序的示意圖

但是這種運行方式有一個顯著的缺點，就是計算機的處理器、輸入設各、輸出設備會經(jīng)常處在空閑狀態(tài)，從而導致這些設各的利用率極為低下。如果把這三個應用程序的運行方式改為圖2所示的方式，就可使處理器、輸入設備和輸出設備都處于滿負荷狀態(tài)，從而會大大提高計算機資源的利用率。

仔細觀察圖2的運行方式，可以看到，處理器的這種工作方式還帶來了另外一個好處，就是這三個應用程序的總運行時間也大大縮短了，或者說，計算機的工作速度好像更快了。

圖2 并發(fā)運行三個應用程序的示意圖

從圖2還可看到，從宏觀的角度來看，計算機似乎在同時運行三個程序。于是，為了討論問題方便，人們就把程序的這種執(zhí)行方式叫做程序的并發(fā)執(zhí)行方式，或簡稱并發(fā)方式。

如果一個應用程序在結構上可保證系統(tǒng)以并發(fā)方式執(zhí)行它，那么這個程序就被稱為可并發(fā)程序。

類似地，如何把計算機所提供的存儲器、I／O設各等其他公用資源被應用程序合理地使用，也是操作系統(tǒng)必須承擔的一項重要管理任務。因此，操作系統(tǒng)的另－項重要功能就是對計算機的資源進行管理。其管理功能主要有如下幾個方面：

●處理器的管理。操作系統(tǒng)對處理器的管理工作主要有兩項：一是對中斷的管理；二是對處理器在各并發(fā)應用程序之間進行調(diào)度。

處理器硬件只能發(fā)現(xiàn)外部事件的中斷申請，而不能對中斷事務進行管理和處置。因此，對中斷的管理和處置工作必須由操作系統(tǒng)來承擔。

現(xiàn)代計算機應用程序大多是可并發(fā)的，因此要求操作系統(tǒng)應能按照某種策略對處理器在系統(tǒng)中的并發(fā)程序之間進行合理的調(diào)度，從而保證系統(tǒng)中的并發(fā)程序能協(xié)調(diào)、有序地運行。

●存儲器存儲空間的管理。存儲器是計算機的重要資源，如何合理地為并發(fā)程序分配和使用該資源，是計算機操作系統(tǒng)責無旁貸的。

●1／O設各的管理。計算機系統(tǒng)一般都配有外部設各，因此計算機操作系統(tǒng)還必須具有管理這些外部設各的功能，以便完成用戶提出的TJO請求，加快輸入、輸出的速度，提高I／O設各的利用率。

●文件的管理。在計算機中，程序和數(shù)據(jù)通常都是以文件的形式存儲于硬盤、光盤等外?? 存儲器的。由于文件量巨大，如果對它們沒有良好的管理方法，則會導致嚴重的后果。

●網(wǎng)絡和通信的管理。使用網(wǎng)絡的計算機除了需要配各聯(lián)網(wǎng)硬件之外，操作系統(tǒng)還必須具有管理網(wǎng)上資源、網(wǎng)絡通信、故障處理、安全管理、性能管理等網(wǎng)絡功能。

●提供用戶接口。計算機操作系統(tǒng)中配各了大量的服務例程，為方便用戶有效地使用這些例程，操作系統(tǒng)應提供良好的用戶接口，從而使程序設計人員能有效地組織應用程序。

所以，從應用程序設計和運行的角度來看，計算機中的處理器、存儲器及I／O設備，均是應用程序完成任務所需要的資源。這些資源的管理者就是計算機的操作系統(tǒng)。

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總結

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