淺論操作系統與經濟學的共性與區別

[摘要] 本文從操作系統和經濟學兩方面論述了他們存在的原因，以及兩者具有的稀缺性、效率性、開放性的共性，并比較了兩者實現資源配置效率目標的手段的不同。

[關鍵詞] 操作系統 經濟學 共性 區別

一、為什么要有操作系統和經濟學

操作系統是管理計算機軟硬件資源的一個平臺。簡單地說，操作系統就是一些程序，這些程序能被硬件讀懂，并使電腦變成具有“思維”能力、能和人類溝通的機器。操作系統是應用程序和硬件溝通的橋梁。操作系統是軟件，而且是系統軟件。它在計算機系統中的作用，大致可以從兩方面體會：對內，操作系統管理計算機系統的各種資源，擴充硬件的功能；對外，操作系統提供良好的人機界面，方便用戶使用計算機。它在整個計算機系統中具有承上啟下的地位。

經濟學是研究人類社會如何組織，實現高效地生產財富的一門學問。人類要生存就離不開物質財富的生產。但是不同的社會組織方式，不同的人際關系安排，生產財富的效率是非常不同的。經濟學能夠解釋為什么美國人富有，同樣的勞動在美國獲得的報酬比較高，人們都想移民到美國去。目光膚淺的人往往以為是美國的科技發達，懂得經濟學的人有不同的回答。經濟學不僅僅回答當今國與國之間的貧富差距，而且回答人類歷史何以在十九世紀之后進入了財富的高速增長期。當然也能夠回答我國改革開放二十五年，怎么實現了人均收入長了四五倍，以及今后收入增長的潛力還有多大等等。經濟學是社會科學中最有實用價值，最成熟，研究的人也最多的一門學問。這樣一門學問其重要性是不言而喻的。

操作系統屬于自然科學領域，經濟學屬于社會科學領域，兩者既具有很多共性，也有一些區別。下面分別展開論述。

二、操作系統與經濟學的共性

1.稀缺性

現代計算機包含處理器、存儲器、時鐘、磁盤、終端、網絡接口、打印機以及許多其他設備。對于一臺固定的計算機，其系統資源（主要包括處理機、主存儲器和外存儲器、文件系統）的多少是有限的。相對于大量的進程處理任務來說，系統所需要的資源總是不足的，因而會產生死鎖的問題。這也就是計算機系統資源的稀缺性。

在經濟學里面，自古以來，人類社會就為經濟問題所困擾，進入21世紀之后，經濟失衡、貧富對立、失業、通貨膨脹、經濟停滯、國際經濟沖突等，仍然是各國所面臨的難題。透過各種表面現象，人類經濟問題的根源在于資源的有限性。一方面，相對于人類的無窮欲望而言，上帝賦予我們的資源太少了；另一方面，由于自然或社會的原因，這些有限的資源還往往得不到充分利用。因此，如何合理地配置和利用有限的資源，就成為人類社會永恒的問題。經濟學正是為解決這個問題而產生的。所以在經濟學理稀缺性是指：相對于人類社會的無窮欲望而言，經濟物品，或者說生產這些物品所需要的資源總是不足的。這種資源的相對有限性就是稀缺性。這里所說的稀缺性不是指資源絕對數量的多少，而是指相對于無限的欲望而言，再多的資源也是稀缺的。

由上述可見，操作系統與經濟學都是為了解決資源的稀缺而存在，稀缺性是兩者的共性之一。

2.效率性

從作為機器功能擴充的觀點看，操作系統是為用戶提供基本的方便的接口，這是一種自頂向下的觀點或是自內向外的觀點。但是從用戶向機器的觀點或自底向上的觀點來看，操作系統則用來管理一個復雜計算機系統的各個部分。現代計算機包含處理器、存儲器、時鐘、磁盤、終端、網絡接口、打印機以及許多其他設備。從這個角度來看，操作系統的任務是在相互競爭的程序之間有序地控制對處理器、存儲器以及其他I/O接口設備的分配。正因為計算機系統的資源是有限的，操作系統的主要目標就是對系統中的軟件、硬件實施有效的管理，以提高系統資源（主要包括處理機、主存儲器和外存儲器、文件系統）的利用率。

經濟學是為解決稀缺性問題而產生的，因此，經濟學所研究的對象就是由稀缺性而引起的選擇問題，即資源配置問題。西方經濟學是研究市場經濟制度下資源配置與利用的科學。西方經濟學就是市場經濟的經濟學。具體地說，微觀經濟學以單個經濟單位為研究對象，通過研究單個經濟單位的經濟行為和相應的經濟變量單項數值的決定來說明價格機制如何解決社會的資源配置問題 。宏觀經濟學以整個國民經濟為研究對象，通過研究經濟中各有關總量的決定及其變化，來說明資源如何才能得到充分利用。因此，資源配置的效率是經濟學所追求的目標。

由上述可見，提高資源配置的效率是操作系統和經濟學共同的目標，效率性是兩者的共性之一。

3.開放性

計算機技術的高速發展和計算機日益普及，計算機硬件設備不斷推陳出新，這要求操作系統提供的服務也能夠日新月異，因此要求操作系統具有良好的開放性。在眾多商業操作系統和免費操作系統中，Linux占有獨到地位，它不但功能強大，接近于工業強度，而且結構設計幽雅，具有良好的擴展性和移植性，接口定義規范，基本和Unix系統兼容。這一切都源于操作系統的開放性。同樣地，遵循開放系統互連OSI國際標準，是20世紀90年以來計算機技術的核心問題。所以，操作系統需要在一個開放的環境中工作，開放性是現代操作系統的特點之一。

經濟的發展也講究開放性。第一，利用國外的資金和技術是對外開放的重要形式。根據國際經濟學關于跨時比較優勢的觀點，任何社會都面臨著當前消費與未來消費之間的選擇。一般來說，發展中國家是偏好當前消費的，因而可以通過借貸來進行跨時貿易，用一定的未來消費換取當前的消費。第二，擴大商品和服務貿易是對外開放的基本形式。古典經濟學和現代經濟學告訴我們，通過國際貿易既可以獲得絕對優勢，調劑余缺；又可以獲得比較利益，節約社會勞動。出口將促使資本投向最有效的領域，為國際市場進行規模化、專業化的生產，從而取得規模經濟效益。同時，還能帶動國外資金、技術和管理知識的引進。它通過“乘數”作用產生一輪又一輪的連鎖反應，推動經濟的快速發展。第三，經濟的開放性有利于打破狹隘的區域封鎖，實現生產要素的自由流動，使得經濟活動參加者能夠在平等競爭中充分發揮各自的優勢，并且能夠廣泛利用他人優秀的生產和科技成果，所以有利于達到資源優化配置的目的。我國于2001年加入了世界貿易組織。加入世界貿易組織(WTO)，是順應經濟全球化趨勢，融入世界經濟潮流的必然選擇。縱觀世界經濟的發展趨勢，現代經濟需要在一個開放的環境中發展。

由上述可見，開放性是操作系統與經濟學的必然要求，也是兩者的共性之一。

三、操作系統與經濟學實現目標的手段比較

1.操作系統實現目標的手段

操作系統通過作業管理、進程管理、存儲管理、設備管理和文件管理來管理計算機系統的各種資源，提高系統資源（主要包括處理機、主存儲器和外存儲器、文件系統）的利用率。

(1)作業管理 (Job Management)

作業管理的任務是為用戶提供一個使用系統的良好環境，使用戶能有效地組織自己的工作流程。

(2)進程管理 (Process Management)

又稱處理機管理，實質上是對處理機執行“時間”的管理，即如何將CPU真正合理地分配給每個任務，這是源于相對于大量的處理任務來說，CPU是總是有限的、稀缺的。

進程管理主要是對中央處理機 (CPU) 進行動態管理。CPU是計算機系統中最重要、最寶貴、競爭最激烈硬件資源。

為了提高CPU的利用率，采用多道程序設計技術(multiprogr-amming)。當多道程序并發(eruptsimultaneously) 運行時， 引進進程的概念(將一個程序分為多個處理模塊，進程是程序運行的動態過程)。通過進程管理，協調(coordinate)多道程序之間的CPU分配調度、沖突處理及資源回收等關系。

(3)存儲管理 (Memory Management)

實質是對存儲“空間”的管理，主要指對內存的管理。存儲管理就是要根據用戶程序的要求為用戶分配主存儲區域。當多個程序共享有限的內存資源時，操作系統就按某種分配原則，為每個程序分配內存空間，使各用戶的程序和數據彼此隔離 (segregate) ，互不干擾(interfere)及破壞；當某個用戶程序工作結束時，要及時收回它所占的主存區域，以便再裝入其它程序。另外，操作系統利用虛擬內存技術，把內、外存結合起來，共同管理。

(4)設備管理 (Device Management)

操作系統對設備的管理主要體現在兩個方面：一方面它提供了用戶和外設的接口。另一方面，為了提高設備的效率和利用率，操作系統還采取了緩沖技術和虛擬設備技術，盡可能使外設與處理器并行工作，以解決快速CPU與慢速外設的矛盾。

(5)文件管理 (File Management)

文件管理又稱為信息管理。將邏輯上有完整意義的信息資源（程序和數據）以文件的形式存放在外存儲器（磁盤、磁帶）上的，并賦予一個名字，稱為文件。

文件管理是操作系統對計算機系統中軟件資源的管理。通常由操作系統中的文件系統來完成這一功能。文件系統是由文件、管理文件的軟件和相應的數據結構組成的。

2.市場經濟實現資源有效配置的手段

現代西方經濟學主要是市場經濟學。經濟通過市場的手段來配置資源，提高資源配置的效率。

市場是怎樣配置資源的呢？是通過價值規律的作用，通過價格的波動來實現的。價值規律通過價格、供求、競爭的相互作用、變化支配著人們的經濟活動，自發地調節著人、財、物的投放方向和數量比例。資本追逐利潤的本性決定了資本必然向利潤率高的行業和部門流動。正是在資本這種以利潤為導向的流動中，市場發揮著資源配置的作用。隨著生產力的發展，通過市場而配置的資源種類、數量越來越多，當市場這種配置資源的功能得到了充分發揮，達到社會化程度時，就發展成為市場經濟，就達到了資源的有效配置。

微觀經濟學的中心理論是價格理論，在市場經濟中，家庭和企業的行為要受價格的支配，生產什么，如何生產和為誰生產都由價格決定。價格象—只看不見的手，調節著整個社會的經濟活動，通過價格的調節，社會資源的配置實現了最優化。微觀經濟學正是要說明價格如何使資源配置達到最優化。

由上述可見，操作系統實現目標的手段比較具體，經濟實現資源有效配置的手段比較抽象。前者是直接的、顯性的，后者是間接的、隱形的；前者達到目標的時間比較快，后者達到目標的周期比較長；前者實現的技術原理相對簡單清晰，后者實現的機制相對復雜模糊。

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