Windows オペレーティング システムの主な機能は何ですか?

Windows オペレーティング システムの主な機能は、プロセッサ管理、ストレージ管理、デバイス管理、ファイル管理、ネットワークと通信の管理、およびユーザー インターフェイスです。

Microsoft Windows オペレーティング システムは、米国の Microsoft Corporation によって開発されたオペレーティング システムです。1985 年に登場しました。 DOS シミュレーション環境 その後 Microsoft の継続的な更新とアップグレードにより、システム バージョンは使いやすいだけでなく、現在最も広く使用されているオペレーティング システムになりました。

主な機能は

1. プロセッサ管理

プロセッサ管理の最初のタスクは割り込みイベントを処理することであり、ハードウェアは検出することしかできません。割り込みイベントが発生すると、それが捕捉され、割り込み信号が生成されますが、処理できません。オペレーティング システムが設定されると、割り込みイベントを処理できるようになります。

プロセッサ管理の 2 番目のタスクは、プロセッサのスケジューリングです。シングルユーザーシングルタスクの場合、プロセッサは1ユーザーの1タスク専用となり、プロセッサ管理の作業は非常に簡単です。ただし、マルチプログラミングまたはマルチユーザーの場合、複数のジョブまたはタスクの実行を組織化するときに、プロセッサのスケジューリング、割り当て、およびリサイクルの問題を解決する必要があります。近年、さまざまなマルチプロセッサシステムが設計されており、プロセッサの管理はより複雑になっています。プロセッサ管理の機能を実現するために、オペレーティングシステムはプロセスの概念を導入し、プロセッサの割り当てと実行はプロセスに基づいて行われますが、並列処理技術の発展により、システムの並列性をさらに向上させることができます。 、同時実行性 実行単位の粒度が細かくなり、オペレーティング システムにはスレッド (Thread) の概念が導入されます。プロセッサの管理は、最終的には、1) プロセスの制御と管理、2) プロセスの同期と相互排他、3) プロセスの通信、4) プロセスのデッドロック、5) プロセッサのスケジューリングを含むプロセスとスレッドの管理に要約されます。さらに高レベルのスケジューリング、中間スケジューリング、低レベルのスケジューリングなどに分類されます; 6) スレッドの制御と管理。

OS がプロセッサに対して異なる管理戦略を持っているからこそ、バッチ処理、タイムシェアリング処理、リアルタイム処理など、さまざまなジョブ処理方法が提供されます。したがって、異なるプロパティと機能を備えたオペレーティング システムとしてユーザーに表示されます。

2. ストレージ管理

ストレージ管理の主なタスクは、メモリ リソースを管理し、マルチプログラムの動作を強力にサポートすることです。ストレージ管理の主な機能は次のとおりです。 1) ストレージの割り当て。ストレージ管理は、ニーズに応じてユーザー プログラムにメモリ リソースを割り当てます。 2) ストレージの共有。ストレージ管理により、メイン メモリ内の複数のユーザー プログラムがストレージ リソースを共有し、メモリ使用率が向上します。 3) 保管保護。ストレージ管理では、相互に干渉しないように各ユーザー プログラムを相互に分離する必要があり、ユーザー プログラムがオペレーティング システムのプログラムやデータにアクセスできないようにすることで、ユーザー プログラムによってメモリに保存された情報が破壊されないように保護します。 。 4) ストレージの拡張。物理メモリ容量が限られているため、ユーザー プログラムのニーズを満たすことは困難ですが、ストレージ管理では、内部メモリを論理的に拡張して、実際のメモリ容量よりもはるかに大きなプログラミング領域をユーザーに提供できる必要もあります。ユーザーがプログラムして使用するのに便利です。

オペレーティング システムのこの部分の機能は、ハードウェア メモリの組織構造およびサポート機能と密接に関連しています。オペレーティング システムの設計者は、ハードウェアの状態に基づいて、対応するさまざまな効果的なストレージ リソース割り当て戦略と保護対策を採用する必要があります。そしてユーザーのニーズ。

3. デバイス管理

デバイス管理の主なタスクは、さまざまな周辺デバイスを管理し、ユーザーによる I/O 要求を完了し、I/O 情報の送信速度を高速化し、 I/O デバイスの並列処理を最大限に活用することで、I/O デバイスの使用率が向上し、各デバイスにデバイス ドライバーと割り込みハンドラーを提供して、ハードウェアの使用状況の詳細をユーザーから保護します。これらのタスクを達成するには、デバイス管理には次の機能が必要です: 1) 周辺デバイスの制御と処理を提供する; 2) バッファ管理を提供する; 3) 周辺デバイスの割り当てを提供する; 4) 共有周辺デバイス用のドライバを提供する; 5) 仮想化を実装するデバイス。

4. ファイル管理

上記の 3 種類の管理は、コンピュータのハードウェア リソースの管理です。ファイル管理とは、システム情報リソースの管理です。現在のコンピュータでは、プログラムやデータはファイルの形で外部メモリに保存され、ユーザーが使用することが一般的ですが、このように外部メモリ上に大量のファイルが保存されており、これらのファイルを適切に管理できなければ、混乱や破壊につながり、深刻な結果を引き起こします。この目的のために、ファイル管理はオペレーティング システムで構成され、その主なタスクは、ユーザー ファイルとシステム ファイルを効果的に管理して名前ベースのアクセスを実現し、ファイルの共有、保護と機密性を実現し、ファイルのセキュリティを確保し、提供することです。ファイルの使用を容易にする一連の操作とコマンドをユーザーに提供します。具体的には、ファイル管理は次のタスクを完了する必要があります: 1) ファイルの論理的な編成方法を提供する; 2) ファイルの物理的な編成方法を提供する; 3) ファイルへのアクセス方法を提供する; 4) ファイルを使用する方法を提供する; 5)ファイル用ディレクトリの実装、管理、6) ファイルアクセス制御の実現、7) ファイルストレージスペース管理の実現。

5. ネットワークと通信の管理

コンピュータ ネットワークは、コンピュータと通信技術の組み合わせから生まれました。過去 20 年間で、1 台のコンピュータと端末の間のリモート通信から、世界中のインターネット上で動作する数千台のコンピュータに至るまで、コンピュータ ネットワークは広く使用されてきました。ネットワーク オペレーティング システムには、少なくとも次の管理機能が必要です。 1) オンライン リソース管理機能。コンピュータ ネットワークの主な目的の 1 つはリソースを共有することであり、ネットワーク オペレーティング システムはオンライン リソースの共有を実現し、ユーザー アプリケーションのリソースへのアクセスを管理し、情報リソースのセキュリティと一貫性を確保する必要があります。 2) データ通信管理機能。コンピュータがネットワーク化されると、サイト間でデータの送受信や通信が可能となり、通信ソフトウェアと通信プロトコルの規定に従って、ネットワーク上のコンピュータ間の情報伝達が完了します。 3) ネットワーク管理機能。障害管理、セキュリティ管理、パフォーマンス管理、アカウンティング管理、構成管理が含まれます。

6. ユーザー インターフェイス

ユーザーがコンピュータとオペレーティング システムを柔軟かつ便利に使用できるようにするために、オペレーティング システムは次のような一連の使いやすいユーザー インターフェイスも提供します: 1) プログラム インターフェイス; 2) コマンド インターフェイス; 3) グラフィカル インターフェイス。

拡張情報:

オペレーティング システム (オペレーティング システム、OS とも呼ばれます) は、コンピューターのハードウェアとソフトウェアのリソースを管理するコンピューター プログラムです。オペレーティング システムは、メモリの管理と構成、システム リソースの需要と供給の優先順位の決定、入出力デバイスの制御、ネットワークの操作、ファイル システムの管理などの基本的なタスクを処理する必要があります。オペレーティング システムは、ユーザーがシステムと対話するための操作インターフェイスも提供します。

オペレーティング システムは、ユーザーとコンピューター ハードウェア間のインターフェイスです。オペレーティング システムは、コンピューター ハードウェア システムの最初の拡張です。ユーザーは、オペレーティング システムを通じてコン​​ピューター システムを使用します。言い換えれば、オペレーティング システムはコンピューター ハードウェアに近く、それに基づいて多くの新しい機能や機能を提供し、ユーザーがコンピューター ハードウェアを操作し、独自のプログラムを便利、確実、安全、効率的に実行できるようにします。

たとえば、さまざまなハードウェア機能を使いやすく変換したり、プリミティブやシステム コールを提供して機械の命令システムを拡張したり、これらの機能はこれまでハードウェアで直接実装することが困難でした。また、オペレーティング システムは、コンピューターのワークフローを合理的に編成し、さまざまなコンポーネントの効果的な動作を調整し、ユーザーに良好な操作環境を提供します。

オペレーティング システムによって変換および拡張されたコンピュータは、より強力になっただけでなく、より使いやすくなり、ユーザーはオペレーティング システムが提供する多くの機能を直接呼び出すことができます。

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