操作系统的作用是什么

操作系统的作用是什么

　　操作系统(英语：operating system，缩写作 OS)是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入设备与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统也提供一个让用户与系统交互的操作界面。操作系统的类型非常多样，不同机器安装的操作系统可从简单到复杂，可从移动电话的嵌入式系统到超级计算机的大型操作系统。许多操作系统制造者对它涵盖范畴的定义也不尽一致，例如有些操作系统集成了图形用户界面，而有些仅使用命令行界面，而将图形用户界面视为一种非必要的应用程序。下面是小编收集整理的操作系统的作用是什么范文，欢迎借鉴参考。

　　操作系统的作用是什么(一)

　　Kali Linux

　　Kali Linux属于开源项目，并由Offensive Security公司负责维护与资助——这是一家世界级信息安全培训与渗透测试服务供应商。除了Kali Linux之外，Offensive Security公司旗下还拥有Exploit Database以及免费在线课程Metasploit Unleashed。

　　BackBox

　　BackBox Linux由多位技术人员协作开发而成，且拥有一套由支持成员构成的中等规模社区体系。它拥有大量接入点，而团队中的每位成员都专注于一项特定任务。因此，该团队中的各成员除了完成自己的本职工作，亦能够以动态方式参与到其它任务当中。

　　3Arch Linux

　　Arch Linux是一套独立开发而成的i686.x86-64通用型GNU/Linux发行版，其出色的灵活性足以适应任何角色定位。这套Linux发行版的开发取向强调简单性、最小化以及代码优雅性。Arch在安装方面属于最小化基础系统，可由用户根据自己的理想预期环境选取想要或者必需的功能进行配置及安装。官方并不提供GUI配置功能，而且大部分系统配置操作都需要通过shell以及文本编辑器实现。基于其滚动发布模式，Arch系统始终处于行业发展的领先位置，而且通常能够提供大多数软件的最新版本。

　　Samurai Web安全框架

　　Samurai Web测试框架是一套活动Linux环境，并通过预配置实现Web渗透测试环境的功能定位。其CD镜像中包含多种专门面向测试与攻击网站的最佳开源与免费工具。在该环境的开发工作当中，我们根据自己的安全实践方式选取合适的工具方案。这些工具目前已经被囊括于我们的这套四步式Web渗透测试流程当中。

　　Parrot安全取证操作系统

　　Parrot安全操作系统是一套面向安全场景的操作系统，其设计目的在于实现渗透测试、计算机取证、逆向工程、黑客入侵、云渗透、隐私/匿名与密码功能。这款操作系统以Debian为基础，且由Frozenbox网络公司负责开发。

　　Bugtraq

　　Bugtraq是一套专门面向各类计算机安全问题的电子邮件清单，其中包含大量与安全漏洞相关的讨论内容、供应商安全声明、漏洞利用方法以及修复手段等等。这是一套规模庞大的邮件清单，而且几乎所有新型安全漏洞都被囊括于其中。该论坛同时提供一系列软件与系统开发商的联系方式，大家可以通过有针对性的方式向其提供新型安全漏洞的相关信息，从而帮助其快速加以解决。从企业运营的角度来看，它还能够提供一套漏洞整体视角，帮助企业客户摆脱耗费大量精力关注个别供应商公告的传统作法，并通过论坛平台搜寻来自同行企业的观点与意见。

　　Nodezero

　　NodeZero是一套基于Ubuntu的Linux系统，旨在作为完整系统以实现渗透测试工作。NodeZero当中包含约300款渗透测试相关工具，外加渗透测试过程中所必需的基础服务功能集。另外，我们还准备了一套渗透工具库，从而保证大家的系统能够始终跟得上其更新进度。

　　Deft

　　DEFT(全称为数字化证据与取证工具包)是一款专门负责实现计算机取证的Linux发行版，其主要特性在于通过向PC接入未受篡改或者损坏的设备(包括外接磁盘以及U盘等等)实现系统的实时运行，从而彻底摆脱引导流程。DEFT系统基于GNU Linux开发而成，其能够实现实时运行(通过DVDROM或者U盘)，并以VMware或者Virtualbox之上的虚拟装置形式进行安装或者运行。DEFT采用LXDE作为桌面环境，同时利用WINE实现Linux系统之下的Winodws工具执行能力。它还具备一套易于上手的启动管理器，用于实现设备管理。

　　Pentoo

　　Pentoo是一套基于Gentoo的、以安全为主要侧重点的livecd方案。

　　它基本上可以看作加入了大量定制化工具以及定制化内核等要素的gentoo安装版本。以下为其部分现有功能特性：

　　利用aufs补丁强化内核

　　采用来自最新稳定内核版本的Backported Wifi堆栈

　　模块载入机制支持ala slax

　　可将变更保存在U盘当中

　　XFCE4 wm

　　利用开发工具支持Cuda/OPENCL破解

　　若采取安装运行方式则可实现系统更新

　　Cyborg Hawk

　　Cyborg Linux是目前世界上最先进的渗透测试发行版。作为当前最先进、最强大且最为美观的Linux渗透测试发行版，Cyborg Hawk为白帽黑客及网络安全专家提供大量值得收藏的终极工具组合。Cyborg能够让我们更为轻松地实现IT基础设施安全保护。作为核心优势，其非常清楚测试人员需要怎样一款强大而高效的系统方案，并凭借着出色的工具选项同与稳定Linux环境的密切集成支持各类测试相关工作。

　　操作系统的作用是什么(二)

　　操作系统】(operating system，OS)是最基本的系统软件，它是控制和管理计算机所有硬件和软件资源的一组程序，是用户和计算机之间的通信界面，用户通过操作系统的使用和设置，使计算机更有效进行工作。操作系统具有进程管理、存储器管理、设备管理、文件管理和任务管理五个功能。

　　Windows 7是微软继Windows XP、Vista之后的又一代操作系统，它具有性能更高、启动更快、兼容性更强等很多新特性和优点，提高了屏幕触控支持和手写识别，支持虚拟硬盘，改善多内核处理器，改善开机速度和内核改进等。Windows 7的设计主要围绕五个重点：针对笔记本式计算机的特有设计;基于应用服务的设计;用户的个性化;视听娱乐的优化;用户易用性的新引擎。

　　操作系统的作用是什么(三)

　　一、驱动的作用

　　任何一个计算机系统的运行都是系统中软硬件协作的结果，没有硬件的软件是空中楼阁，而没有软件的硬件则只是一堆废铁。硬件是底层基础，是所有软件得以运行的平台，代码最终会落实为硬件上的组合逻辑与时序逻辑;软件则实现了具体应用，它按照各种不同的业务需求而设计，满足了用户的需求。硬件较固定，软件则很灵活，可以适应各种复杂多变的应用。可以说，计算机系统的软硬件互相成就了对方。

　　但是，软硬件之间同样存在着悖论，那就是软件和硬件不应该互相渗透到对方的领地。为了尽可能快速地完成设计，应用软件工程师不想也不必关心硬件，而硬件工程师也难有足够的闲暇和能力来顾及软件。例如，应用软件工程师在调用套接字发送和接收数据包的时候，他不必关心网卡上的中断、寄存器、存储空间、I/O端口、片选以及其他任何硬件词汇;在使用printf()函数输出信息的时候，他不用知道底层究竟是怎样把相应的信息输出到屏幕或串口。

　　也就是说，应用软件工程师需要看到一个没有硬件的纯粹的软件世界，硬件必须被透明地呈现给他们。谁来实现硬件对应用软件工程师的隐形?这个艰巨的任务就落在了驱动工程师的头上。

　　对设备驱动最通俗的解释就是“驱使硬件设备行动” 。设备驱动与底层硬件直接打交道，按照硬件设备的具体工作方式读写设备寄存器，完成设备的轮询、中断处理、DMA通信，进行物理内存向虚拟内存的映射，最终使通信设备能够收发数据，使显示设备能够显示文字和画面，使存储设备能够记录文件和数据。

　　由此可见，设备驱动充当了硬件和应用软件之间的纽带，它使得应用软件只需要调用系统软件的应用编程接口(API)就可让硬件去完成要求的工作。在系统中没有操作系统的情况下，工程师可以根据硬件设备的特点自行定义接口，如对串口定义SerialSend()、SerialRecv();对 LED 定义LightOn()、LightOff();以及对 Flash 定义FlashWrite()、FlashRead()等。而在有操作系统的情况下，设备驱动的架构则由相应的操作系统定义，驱动工程师必须按照相应的架构设计设备驱动，这样，设备驱动才能良好地整合到操作系统的内核中。

　　驱动程序沟通着硬件和应用软件，而驱动工程师则沟通着硬件工程师和应用软件工程师。随着通信、电子行业的迅速发展，全世界每天都会有大量的新芯片被生产，大量的新电路板被设计，因此，也会有大量设备驱动需要开发。这些设备驱动，或运行在简单的单任务环境中，或运行在 VxWorks、Linux、Windows等多任务操作系统环境中，发挥着不可替代的作用。

　　二、有无操作系统的区别

　　1)无操作系统(即裸机)时的设备驱动

　　并不是任何一个计算机系统都一定要运行操作系统，在许多情况下操作系统是不要的。对于功能比较单一、控制并不复杂的系统，如公交车刷卡机、电冰箱、微波、简单的手机和小灵通等，并不需要多任务调度、文件系统、内存管理等复杂功能，单任务架构完全可以很好地支持它们的工作。一个无限循环中夹杂对设备中断的检测或者对设备的轮询是这种系统中软件的典型架构。裸机的实现就有点类似单片机(MCU)了，尽管单片机的寄存器没有那么的多，如果会裸机驱动，我想，应该能胜任单片机的工作了，呵呵。

　　在这样的系统中，虽然不存在操作系统，但是设备驱动是必须存在的。一般情况下，对每一种设备驱动都会定义为一个软件模块，包含.h文件和.c文件，前者定义该设备驱动的数据结构并声明外部函数，后者进行设备驱动的具体实现。书中例举了一个串口驱动serial.c serial.h，主要是配置GPIO，串口控制寄存器，以及串口的收发(读写)寄存器，而这几个配置都是自定义函数实现的，比如串口的写(发)SerialSend 函数等。

　　其他模块需要使用这个设备的时候，只需要包含设备驱动的头文件 serial.h，然后调用其中的外部接口函数即可。如我们要从串口上发送字符串“Hello World”，使用函数SerialSend( " Hello World ",11)即可。

　　由此可见，在没有操作系统的情况下，设备驱动的接口被直接提交给了应用软件工程师， 应用软件没有跨越任何层次就直接访问了设备驱动的接口。 设备驱动包含的接口函数也与硬件的功能直接吻合， 没有任何附加功能。

　　有的工程师把单任务系统设计成设备驱动和具体的应用软件模块处于同一层次(即应用程序也在比如serial.c中实现)，这显然是不合理的，不符合软件设计中高内聚低耦合的要求。

　　另一种不合理的设计是直接在应用中操作硬件的寄存器(单独一个main.c，所有功能都在一个函数中实现，不采用其他任何接口/函数)，而不单独设计驱动模块，这种设计意味着系统中不存在或未能充分利用可被重用的驱动代码。

　　2)有操作系统时的设备驱动

　　无操作系统时的设备驱动中的设备驱动直接运行在硬件之上，不与任何操作系统关联。当系统中包含操作系统后，设备驱动会变得怎样?

　　首先，无操作系统时设备驱动的硬件操作工作仍然是必不可少的， 没有这一部分，设备驱动不可能与硬件打交道。

　　其次，我们还需要将设备驱动融入内核。为了实现这种融合，必须在所有的设备驱动中设计面向操作系统内核的接口，这样的接口由操作系统规定，对一类设备而言结构一致，独立于具体的设备。

　　由此可见，当系统中存在操作系统的时候，设备驱动变成了连接硬件和内核的桥梁。操作系统的存在势必要求设备驱动附加更多的代码和功能(以我看，主要是提供了很多结构)，把单一的“驱使硬件设备行动”变成了操作系统内与硬件交互的模块，它对外呈现为操作系统的API，不再给应用软件工程师直接提供接口。有了操作系统之后，设备驱动反而变得复杂，那要操作系统干什么?

　　首先，一个复杂的软件系统需要处理多个并发的任务，没有操作系统，想完成多任务并发是很困难的。

　　其次，操作系统给我们提供内存管理机制。一个典型的例子是，对于多数含 MMU的处理器而言，Windows、Linux 等操作系统可以让每个进程都独立地访问 4GB的内存空间。

　　上述优点似乎并没有体现在设备驱动身上，操作系统的存在给设备驱动究竟带来了什么好处呢?

　　简而言之，操作系统通过给设备驱动制造麻烦来达到给上层应用提供便利的目的。如果设备驱动都按照操作系统给出的独立于设备的接口而设计，应用程序将可使用统一的系统调用接口来访问各种设备。对于类UNIX的VxWorks、Linux等操作系统而言，应用程序通过write()、read()等函数读写文件就可以访问各种字符设备和块设备，而不用管设备的具体类型和工作方式，是非常方便的。

　　不管有无操作系统，不管是SerialSend，或者write，访问设备都需要对寄存器进行读写操作，比如串口，在dev目录下有个ttys0结点，我们可以通过ioctl函数对其进行读写操作，当然，write、read更为直接咯。而上层的应用可以对这些函数进行封装，定义不同的接口，从而实现更多的功能。