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1.5.1 计算机操作系统的概念、功能与种类

在了解Windows 10操作系统前，让我们先了解计算机中操作系统的概念、功能与种类。

1. 操作系统的概念

操作系统是一种系统软件，用于管理计算机系统的硬件与软件资源、控制程序的运行、改善人机交互界面以及为其他应用软件提供支持等，可使计算机系统中的所有资源最大限度地发挥作用，并可为用户提供方便、有效和友好的服务界面。操作系统是一个庞大的管理控制程序，它直接运行在计算机硬件上，是基本的系统软件，也是计算机系统软件的核心，还是靠近计算机硬件的第一层软件，其所处的位置如图1-23所示。

图1-23　操作系统所处的位置

2. 操作系统的功能

通过上面介绍的操作系统的概念可以看出，操作系统的功能通过控制和管理计算机的硬件资源和软件资源来提高计算机资源的利用率，从而方便用户使用。具体来说，操作系统具有以下6个方面的功能。

• 进程与处理机管理。通过操作系统处理机管理模块来确定对处理机的分配策略，实施对进程或线程的调度和管理。进程与处理机管理包括调度（作业调度、进程调度）、进程控制、进程同步和进程通信等内容。
• 存储管理。存储管理的实质是对存储空间的管理，即对内存的管理。操作系统的存储管理负责将内存单元分配给需要内存的程序以便让它执行，在程序执行结束后，再将程序占用的内存单元收回以便再次使用。此外，存储管理还要保证各用户进程之间互不影响，保证用户进程不会破坏系统进程，并提供内存保护。
• 设备管理。设备管理是指对硬件设备的管理，包括对各种输入/输出设备的分配、启动、完成和回收等。
• 文件管理。文件管理又称信息管理，是指利用操作系统的文件管理子系统为用户提供方便、快捷、共享和安全的文件使用环境，包括文件存储空间管理、文件操作、目录管理、读/写管理和存取控制等。
• 网络管理。网络管理指网络环境下的通信、网络资源管理、网络应用等特定功能。操作系统具备操作TCP/IP的能力，可以连入网络，并且与其他网络系统分享文件、打印机与扫描仪等资源。
• 提供良好的用户界面。操作系统是计算机与用户之间的“接口”。为了方便用户的操作，操作系统必须为用户提供良好的用户界面。

3. 操作系统的种类

可以从以下3个角度对操作系统进行分类。

• 从用户的角度分类，操作系统可分为3种：单用户、单任务操作系统（如DOS），单用户、多任务操作系统（如Windows 9x），多用户、多任务操作系统（如Windows 10）。
• 从硬件规模的角度分类，操作系统可分为微型机操作系统、小型机操作系统、中型机操作系统和大型机操作系统4种。
• 从系统操作方式的角度分类，操作系统可分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、PC操作系统、网络操作系统和分布式操作系统6种。

目前计算机上常见的操作系统有DOS、OS/2、UNIX、Linux、Windows和NetWare等。虽然操作系统种类多样，但所有的操作系统都具有并发性、共享性、虚拟性和不确定性4个基本特征。