1.1　操作系统概述

计算机系统由软件和硬件组成，其中软件由一系列按照特定顺序组织的数据和指令构成，而硬件一般由芯片、器件及电路等组成。软件需要运行在硬件上，硬件需要有可运行的软件才能发挥其功能，软件和硬件只有互相协作才能完成实际的工作。在计算机科学中，软件是指计算机系统处理的所有信息，包括程序和数据。

计算机软件可以进一步划分为用户程序、系统软件（System Software）和介于两者之间的中间件。用户程序一般针对某一特定业务提供特定功能，系统软件一般为计算机提供最基本的通用功能，包括操作系统、数据库管理系统、编译器、解释器等面向开发者的软件。常见的系统软件分类如表1-1所示。

表1-1　常见的系统软件分类

操作系统作为系统软件的集大成者，一般会内嵌数据库和语言运行时（解释器、加载器），同时提供驱动程序和用户程序的开发工具，包括驱动程序/用户程序开发环境、编译器、链接器等。

操作系统在其早期阶段主要表现为批处理系统，每类设备都需要定制化的操作系统。计算机科学家通过对ISA（Instruction Set Architecture，指令集体系结构）的定义，首次将计算机处理器架构与实现解耦，与此同时，也将操作系统与CPU（Central Processing Unit，中央处理器）等硬件解耦，这为操作系统从专用走向通用奠定了技术基础。在大型机时代，首先需要解决的问题是多个用户如何同时操作同一台计算机。为解决此问题，操作系统引入了分时、多任务、文件系统、动态链接等概念。操作系统对计算机的快速发展和普及做出了不可磨灭的贡献，经过多年的探索和实践，其基础理论和技术已经基本成熟，但仍在不断发展和持续演进中。