操作系统基础：概念、历史与发展

本章主要涵盖了操作系统的基础理论和历史概述，旨在帮助读者深入理解这一核心计算机科学概念。首先，我们从"什么是操作系统"开始，它被定义为计算机系统中的一种关键软件，起着桥梁作用，既作为用户和硬件之间的接口，让用户可以更方便地使用计算机，又作为资源管理者，高效控制和调度硬件和软件资源，优化系统的性能。虚拟机的概念也在这一部分被提及，它是操作系统如何提供抽象和隔离的重要手段。 操作系统层次结构被详细解释，包括从最底层的硬件直接执行到上层的应用软件，中间经过虚拟机的逐级抽象，使得应用程序能够在不同的抽象级别运行，提高了系统的灵活性和效率。通过这个框架，我们可以理解软件和硬件交互的本质。 接着，本章历史部分追溯了操作系统的发展历程，从早期的机械计算工具如算盘，到数学家们对机械计算机的设想，如巴贝奇的差分机和分析机，再到德国工程师Zuse的通用计算机Z-3。这些里程碑式的发明展示了操作系统从无到有的演变过程。 最后，现代计算机的奠基人，如图灵，他的工作对计算机科学和操作系统理论产生了深远影响。他们的贡献为我们今天使用的复杂操作系统奠定了基础。 学习操作系统时，推荐参考书籍包括《Operating Systems Internals and Design Principles》和《Operating Systems: Design and Implementation》这两部经典著作，它们提供了深入理解和实践操作系统的详细资料。通过阅读和理解本章内容，读者将建立起对操作系统基本概念、结构和历史的扎实认知，为进一步学习计算机系统打下坚实的基础。