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操作系统功能非常强大，它采用分层思想，将软硬件剥离开，然后通过文件系统、内核、驱动程序将系统功能划分为小的软件单元。操作系统的主要功能有：处理器的进程管理、内存管理、设备管理、文件管理以及人机交互接口等。
操作系统能够根据内核的处理能力和核心数来管理处理器创建和撤销进程。当有多个进程时，操作系统能够协调多个进程并发执行。同时操作系统还为进程间提供了相互通信的机制，实现相互合作进程之间的信息交换。
内存管理的主要作用就是为多个进程的运行提供合适的内存空间，提高内存的使用率，方便用户使用。内存管理主要指的是内存分配，操作系统在进行内存分配时，有两种分配策略，一种是静态分配方式，这种分配方式是在程序载入时提前确定好的，在程序运行过程中不允许内存变动；另一种是动态内存分配，和静态分配不同的是，程序运行中可以动态地修改内存大小。除此之外，内存管理功能还体现在内存保护、地址映射以及内存扩展等方面。
设备管理主要是指I/O设备和CPU之间的协调工作，它的主要任务就是完成用户提出的I/O操作请求，为用户进程分配所需的I/O设备，并完成制定的I/O操作。设备管理的其他功能有缓存管理、设备分配以及设备处理。
文件管理功能主要是对用户文件和系统文件进行管理，方便用户使用和保存文件。文件管理功能为每个文件分配必要的内存空间，提高外部存储的利用率，进而提高文件系统的存取速度。文件管理的一个功能就是目录管理，目录管理是给每个文件建立一个目录项，目录包括文件名、文件属性、文件在磁盘的物理位置等，并对众多的目录项加以有效的组织，方便按名存取，还能实现文件共享和快速的目录查询。
操作系统获得用户认可的重要因素之一就是有好的人机交互界面，操作系统首要条件就是提供用户接口，为了方便用户直接或者间接控制自己的作业，操作系统要向用户提供命令接口。此外操作系统还应提供程序接口，即用户程序在执行访问系统资源时调用的接口。