操作系统

操作系统是什么

操作系统就是运行在硬件之上的软件，夹在硬件和上层应用程序之间。为硬件统筹和管理资源，同时为应用程序提供抽象。

要做到这一点，操作系统主要利用一种通用的技术，我们称之为虚拟化（virtualization）。也就是说，操作系统将物理（physical）资源（如处理器、内存或磁盘）转换为更通用、更强大且更易于使用的虚拟形式。因此，我们有时将操作系统称为虚拟机（virtual machine）。

很久之前，操作系统有另一个名字 —— “主控程序”，如果没有这个"主控程序"，软件（机器指令）也可以运行，但"主控程序"让软件运行地更高效和方便。

最早的时候，操作系统仅仅提供一些 API，或者说一组函数。例如程序员不需要手动编写对硬盘的 I/O 程序，而是直接调用操作系统提供的特定函数即可。

后来，操作系统超越了简单的库所能提供的功能 —— 他将硬件保护了起来。系统调用（system call）的概念诞生了，相应的系统调用不仅仅是做了对硬盘的 I/O 程序，同时还控制了应用程序不能随意进行更加原子的操作（不能完全访问系统硬件），因为这种行为可能会危害系统。

再后来，UNIX 系统出现了，操作系统开始同时运行多个程序，这时候引入了并发的概念，操作系统开始在两个进程之间保护内存。

最后，就是 Windows、mac OS 和 Linux 的天下了。

虚拟化，或者叫抽象，例如进程就是一个最基本的抽象，机器指令序列本身没有生命周期，我可以选择在任何时候，任何位置开始执行，而操作系统要做的就是决定在何时何处开始执行。于是就抽象出了进程，通过不断地在不同的内存空间切换，为上层提供了进程的抽象。

并发是一个问题，这个问题很普遍，以至于在更高层的抽象中、现代的开发过程中，这个问题还在被大量地讨论。

他来自于系统的调度逻辑和原子操作，由于我们无法预知操作系统在何时切换当前执行的应用程序，必须解决多个线程间（在操作系统中讨论的是进程）的对公共资源访问的冲突问题（在高层抽象中，我们针对的是线程并发问题，而在操作系统的实现中，我们讨论的是进程并发问题）。

持久性很简单，可以简略理解为存储，其体现就是操作系统的文件系统，例如将一个文件存储在硬盘上，涉及到对硬盘的 I/O 操作。不过他远没有说的那么简单。