操作系统是计算机系统中负责管理硬件资源和提供用户与应用程序之间交互界面的软件。它的核心功能包括：
1. 进程管理：操作系统负责创建、运行和终止进程，确保系统资源的合理分配和有效利用。通过调度算法，操作系统可以决定哪个进程在特定时间内获得CPU资源，从而实现并发控制和任务分配。
2. 内存管理：操作系统负责内存的分配、回收和保护。它需要确保程序代码和数据在内存中正确存储，防止内存泄漏和溢出。此外，操作系统还提供虚拟内存技术，允许程序使用比实际物理内存更大的内存空间。
3. 文件系统：操作系统提供文件系统的接口，以便用户能够存储、检索和管理数据。文件系统负责维护文件目录结构，实现文件的共享和访问控制。
4. 设备驱动程序：操作系统为各种外部设备（如打印机、硬盘、显卡等）提供驱动程序。设备驱动程序负责与硬件进行通信，实现设备的初始化、配置和数据传输。
5. 用户界面：操作系统为用户提供图形用户界面（GUI），以便用户能够直观地与计算机系统交互。GUI提供了窗口、按钮、菜单、文本框等可视化元素，使用户能够执行各种操作，如启动程序、浏览文件、编辑文本等。
6. 网络通信：操作系统支持网络通信协议，使得计算机能够与其他计算机或网络设备进行数据传输。操作系统提供套接字编程接口，允许开发者编写网络应用程序。
7. 安全机制：操作系统负责保护系统免受病毒和恶意软件的攻击。它提供防火墙、入侵检测系统等安全功能，确保系统数据的安全和完整性。
8. 能源管理：操作系统负责监控和管理计算机的能源消耗，实现节能降耗。例如，操作系统可以根据应用程序的实时需求动态调整处理器速度，以降低能耗。
总之，操作系统是一个复杂的软件系统，它负责协调和管理计算机硬件资源和软件应用。通过提供统一的接口和标准，操作系统实现了不同软件之间的集成和协同工作，提高了计算机系统的可靠性、安全性和易用性。
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