操作系統概念
操作系統（Operating System, OS）是計算機系統中最基礎、最核心的系統軟件，它是管理計算機硬件與軟件資源的程序集合，同時也是用戶與計算機硬件之間的接口。操作系統的核心目標在于提供一個高效、穩定、安全的運行環境，使得用戶能夠方便地使用計算機，同時讓應用程序能夠高效地利用硬件資源。
計算機系統服務
作為計算機系統的管理者與協調者，操作系統為上層用戶和應用程序提供了一系列核心服務。這些服務構成了操作系統的基本功能框架，主要包括：
- 用戶接口：操作系統通過命令接口（如命令行）、圖形用戶界面（GUI）或程序接口（系統調用），為用戶和應用程序提供訪問系統資源的手段。
- 資源管理：這是操作系統的核心職能。操作系統如同一位“大管家”，對計算機的四大核心資源進行高效、公平的管理與調度：
- 處理器管理：通過進程調度算法（如先來先服務、時間片輪轉等）分配CPU時間，實現多任務并發執行。
- 存儲器管理：負責內存的分配與回收，通過虛擬內存等技術擴展可用內存空間，并保護各進程的內存空間互不干擾。
- 設備管理：通過設備驅動程序管理和控制所有I/O設備，隱藏設備的物理細節，為用戶提供統一的接口。
- 文件管理：實現對存儲設備上文件系統的組織、存儲、檢索、共享和保護，為用戶提供“按名存取”的便利。
- 系統保護與安全：操作系統通過權限管理、訪問控制等手段，防止多用戶或多進程環境下的非法訪問與惡意破壞，保障系統和用戶數據的安全。
- 錯誤檢測與處理：操作系統需要能夠檢測硬件故障（如電源故障、內存錯誤）或軟件錯誤（如算術溢出、非法指令），并采取相應措施（如終止進程、重啟服務）以保證系統盡可能穩定運行。
操作系統在計算機系統中的地位
一個完整的計算機系統可以抽象為四個層次：
- 硬件層：包括處理器、內存、I/O設備等物理資源。
- 操作系統層：直接管理和控制硬件，并為其上各層提供服務。
- 支撐軟件/實用程序層：如編譯器、數據庫管理系統等。
- 應用程序層：面向最終用戶的應用軟件，如辦公軟件、瀏覽器等。
操作系統緊貼硬件之上，是所有其他軟件運行的基礎。它向下封裝了硬件的復雜性和差異性，向上為應用程序提供了統一、簡潔、高效的運行平臺。因此，操作系統被視為計算機系統的“內核”或“靈魂”。
**：理解操作系統的概念，關鍵在于把握其作為管理者（管理所有軟硬件資源）、接口（連接用戶與硬件）和服務提供者**（提供程序運行環境與各項服務）的三重角色。而“計算機系統服務”正是這些角色的具體體現，是操作系統功能的集中概括。對于考研復習而言，本節內容是后續深入理解進程管理、內存管理等具體章節的基石，務必牢固掌握其基本內涵與框架。
