前文：

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1.1 作業系統是做什麼的

我們通過對作業系統角色的概覽來開始討論. 計算機系統可以被大致分為四個組成部分：硬體、作業系統、應用程式和使用者.（圖1.1）

硬體——中央處理器（CPU），記憶體，輸入輸出（I/O）裝置，為系統提供了基礎的計算機資源. 應用程式——就像字處理器，電子製表軟體，編譯器和瀏覽器——定義了很多方法使用這些資源來處理使用者的計算問題. 作業系統為各個使用者控制硬體以及協調各種各樣的應用程式.

我們也可以通過計算機現存的硬體，軟體和資料來瀏覽一下計算機系統. 作業系統在使用者使用操作電腦時提供正確的方法來使用這些資源. 一個作業系統就像是政府部門. 像政府部門一樣，它自己並沒有表現出明確的功能. 它提供一套環境，以確保其他的程式能夠正確的進行工作.

為了更全面的理解作業系統的角色，我們接下來將會從兩個視角來探索作業系統：使用者和系統.

1.1.1 使用者視角

計算機的使用者視角會因使用者使用的介面而不盡相同. 當大部分計算機使用者坐在電腦面前時，他看到的是顯示器、鍵盤、滑鼠還有系統單元. 這樣一套系統被設計給一個使用者獨佔它的資源. 它的目標是最大化使用者的工作（或使用）表現. 在這種情況下，作業系統被設計為儘可能的便於使用，它的特點是傾注了大量的努力在顯示介面和無付出的資源利用——多種多樣的硬體和軟體如何被共享. 當然，表現介面對於使用者來說是很重要的；這個系統為單使用者體驗做了最優化，而不是多使用者的請求.

在某些情況下，一個使用者坐在終端面前連線到大型計算機或迷你計算機. 其他的使用者也可以通過終端連線到同一個計算機. 這些使用者共享資源並且可能交換資源. 作業系統就是在這種情況下被設計出來的，來最大化資源的利用率——來確保所有可獲得的CPU處理時間，記憶體和I/O，它們被高效地使用並且沒有單獨的使用者可以超過他應得的公平份額.

在其他情況下，使用者在工作站前連線其他工作站和伺服器的網路. 這些使用者在他們的處理時已經貢獻了資源，但是他們也共享了資源，比如說網路和伺服器，包括檔案、計算能力和列印服務. 因此他們的作業系統被設計成能妥協在個人可用性和資源最優化利用之間.

近年來，許多不同的移動計算機，比如智慧手機和平板電腦已經越來越流行. 大多數移動計算機對於個人使用者來說是離線的單元. 相當經常的情況，它們通過蜂窩網路會其他的無線技術連線到網路. 這種情況正在慢慢增長：移動終端正在取代桌面、筆記本計算機，這種情況在主要關心電子郵件和網路瀏覽的使用者中特別明顯. 移動計算機的主要使用者介面特點是可觸螢幕，這種特點決定了使用者通過按壓和滑動手機作用於作業系統而不是用物理上的鍵盤和滑鼠.

有一些計算機有少眾的使用者介面. 舉例來說，家用嵌入式系統和汽車系統可能有數字鍵盤和可關閉的指示燈來顯示狀態，但是它們及其作業系統主要被設計用來在無使用者干擾的環境下執行.

1.1.2 系統視角

通過計算機的視角來看，作業系統是一個與硬體緊密相關的程式. 在此背景下，我們可以將作業系統視為資源分配程式. 一套計算機系統有許多的資源去處理一個具體問題：CPU時間，記憶體空間，檔案儲存空間，輸入輸出裝置等等. 作業系統扮演了這些資源的管理者. 面對數量巨大的、可能相互矛盾的對於資源的需求，作業系統必須決定如何管理控制它們，以提供給明確的程式和使用者，以保證它可以正確、高效、公平的被操作使用. 就如同我們看到的那樣，資源分配是一個特別重要的工作，它可以使許多使用者有使用同一個大型機或迷你計算機的可能.

有輕微不同的觀點關於作業系統，它強調的是需要控制各種各樣的I/O裝置和使用者程式. 一套作業系統是控制程式. 一個控制程式控制管理使用者程式的執行，來避免錯誤和計算機的使用不當. 他特別地關心操作和I/O裝置的管理.

1.1.3 明確作業系統定義

到目前為止，你可以大概的明白作業系統的目的包含了許多角色和功能. 就是這樣，至少在這部分來看——無數的設計和使用. 計算機目前在吐司機、汽車、船隻、宇宙飛船、家庭和商業領域中都有使用.