OS考研復習筆記——操作系統的定義、目標、作用和發展的主要動力
計算機系統由硬件和軟件兩部分組成。操作系統（OS，Operating System）是配置在計算機硬件上的第一層軟件，是對硬件系統的首次補充。
硬件：計算機物理設備，即各種處理機存儲器、輸入/輸出設備、通信設備等。
軟件：指由計算機硬件執行以完成一定任務的所有程序以及數據
（一）操作系統的定義
操作系統（OS，Operating System）是一個管理計算機系統資源、控制程序運行的系統軟件，它為用戶提供了一個方便、安全、可靠的工作環境和界面。
作為計算機系統的控制和指揮中心，操作系統就是一個軟件，而且是一個系統軟件（System Software）。它的運行既可依賴於計算機系統的硬件（Hardware），又要管理計算機系統的一切硬件設施。
（二）操作系統的目標
目前存在多種類型的OS，不同類型的OS，其目標各有所側重。一般來說，就有其中以下幾點：
1.有效性
有效性是推動操作系統發展最主要的動力。
操作系統使計算機的內存、CPU、I/O設備等資源得到充分的利用。並且還能夠合理地組織計算機的工作流程，從而進一步改善系統的資源利用率和提高系統的吞吐量。
操作系統的有效性包括以下兩個含意：
1）提高系統資源利用率 2）提高系統的吞吐量
2.方便性
操作系統的設計應盡量使得計算機系統更容易得到使用。
方便些和有效性是設計操作系統時最重要的兩個目標。
3.可擴充性
操作系統采用了模塊化結構，以便於增加新的功能模塊和修改以前的功能模塊。
OS具有很好的可擴充性，能夠適應計算機硬件、體系結構以及應用發展的要求。
4.開放性
由於生產廠家生產了各種不同類型的計算機和設備，就出現了兼容性的問題，為使來自不同廠家的計算機和設備能夠通過網絡加以集成化，並且能夠正確、有效地協同工作，實現應用的可移植性和互操作性。要求操作系統（OS）必須建立一個統一開放的開放環境就是OS要具有開放性的前提。
（三）操作系統的作用
從不同的角度來觀察操作系統的作用，從一般用戶的角度來看，可把OS看作是用戶與計算機硬件系統之間的接口，從資源管理的角度來看，可把OS看作是計算機系統資源的管理者。
OS實現了對計算機資源的抽象，隱藏了對硬件操作的細節。
1.操作系統作為用戶與計算機硬件系統之間的接口
操作系統作為用戶與計算機硬件西永之間的接口的含義是：OS處於用戶與計算機硬件系統之間，用戶通過OS來使用計算機系統。**註意**：操作系統是一個系統軟件，這類型的接口屬於軟件接口。
OS作為接口的示意圖：
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從圖中可以看出，用戶可以通過三種方式使用計算機：
1.命令方式 2.系統調用方式 3.圖形、窗口方式 2.OS作為計算機系統資源的管理者
在計算機系統中，通常都包含了硬件和軟件資源，歸納起來可將資源分為四類：處理器、存儲器、I/O設備以及信息（數據和程序）。
相應地，OS的主要功能也正是針對這四類資源進行有效的管理，即： 1）處理機管理：用於分配和控制處理機 2）存儲器管理：主要負責內存的分配和回收 3）I/O設備管理：負責I/O設備的分配和操縱 4）文件管理：負責文件的存取、共享和保護 3.OS實現了對計算機資源的抽象
在裸機（完全無軟件的計算機系統）上安裝OS後，便可變成一臺功能顯著增強，使用極為方便的多層擴充機器或多層虛擬機。
OS是鋪設在計算機硬件上的多層系統軟件，不僅增強了系統的功能，也隱藏了對硬件操作的細節，而且也實現了對計算機硬件操作的多個層次的抽象。
（四）推動操作系統發展的主要動力
推動操作系統發展的主要動力，可以歸結為如下四個方面：
1.不斷提高計算機資源的利用率
在計算機發展初期，系統特別昂貴，提高計算機系統中各種資源的利用率，這是OS最初發展的推動力。由此形成了自動地對一批作業進行處理的多道批處理系統。
在20世紀60年代和70年代，出現了能有效提高I/O設備和CPU利用率的SPOOLing系統和改善存儲器系統利用率的虛擬存儲器技術，以及在網絡環境下，在服務器上配置了允許所有的網絡用戶訪問的文件系統和數據庫系統。
2.方便用戶
當資源利用率不高的問題得到解決，用戶在上機、調試程序時的不方便性就成了主要矛盾。隨後就形成了允許用戶進行人機交互的分時系統，或稱為多用戶系統。
在10年代初出現了受到用戶歡迎的圖形化用戶界面。
3.器件的不斷更新換代
微電子技術的發展，也推動了計算機器件，特別是微機芯片的更新，使得計算機性能得到了提高。
在多處理機發張的同時，外部設備也得到了發展。
4.計算機體系結構的不斷發展。
計算機體系結構的發展，也推動了OS的發展並產生新的操作系統類型。
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