初识操作系统

目录

一.操作系统的概念

二.正确理解“管理”

三.操作系统对硬件进行管理

四.系统调用接口

五.用户操作接口

---

一.操作系统的概念

操作系统是一款进行软硬件资源管理的软件

现在我们知道了操作系统的概念了，那么为什么要有操作系统呢？

操作系统将软硬件资源管理好，给用户提供良好（稳定，安全，易用，高效）的使用环境

二.正确理解“管理”

如何理解”管理“这个词呢？一个学校的管理者是校长，他管理着众多的学生，但身为被管理者的学生，平时基本都见不到校长，可能和我们打交道最多的就是辅导员，校长只负责在某些事物上拍板决策，下达命令。

由此可见，一个管理者只负责决策，并不直接和被管理的对象打交道，管理者只需知道被管理对象的相关数据，然后分析信息，做出决策即可。

我们得到一个重要结论，管理的本质不是管对象本身，而是管理对象的数据

如何管理数据呢？例如校长手上有所有学生的相关信息，姓名，性别，年龄，班级等等，我们发现所有的学生都有各自对应的信息，把每个人的信息放在一起，不就可以描述一个学生了吗？

为了方便管理所有学生信息，于是将它们按表格形式，一人对应一行，罗列出来。

所以管理数据要先描述，再组织

而C语言中的结构体，C++中的类，就是为了描述一个对象的所有属性，数据结构中的顺序表，链表等，就是为了将这些离散的数据组织在一起。

所以操作系统对软硬件进行管理，实质上就是通过结构体将所有软件或硬件的相关属性描述出来，然后通过链表，队列等数据结构将所有数据组织起来

总结起来就两句话:管理的本质管理数据，要想管理数据就要先描述，再组织

三.操作系统对硬件进行管理

操作系统和底层硬件之间还有一层驱动，什么是驱动呢？驱动通俗来说就是替操作系统跑腿的。

操作系统想要收集硬件的信息，于是它就安排对应的驱动程序去和硬件打交道，把信息收集回来。

操作系统想要对硬件进行操作，也是安排驱动去跑腿办事。

所以说，当你将一个u盘插进USB接口，能说u盘就是计算机的一部分吗？不能，只有u盘驱动程序访问到了u盘的信息，u盘这个硬件被操作系统纳入了管理，才能说u盘成为计算机的一部分。

四.系统调用接口

作为用户，我们对硬件进行操作，实际上是去访问操作系统，因为操作系统管理着所有硬件，有对应硬件的相关信息。那我们怎么访问操作系统呢？我们是要系统调用接口去访问的。系统调用接口相当于操作系统开的一个个小窗口，这样做的目的是防止用户“为所欲为”。

操作系统实际上是不信任用户的，如果让用户随意地直接访问操作系统里的数据，可能遭到破坏，所以才开了一个个的系统调用接口来限制用户的可操作空间，以达到保护操作系统的目的。系统调用接口也就是一个个函数，要想访问我操作系统，必须通过系统调用，按照规定传相应的参数，如果不按规矩来就将你拒之门外。

五.用户操作接口

让用户直接去使用系统调用接口难度还是不小，为此又设计了一层外壳程序，Windows系统的外壳程序就是我们熟悉的GUI图形化界面，例如双击鼠标左键，就可以打开一个程序。LInux系统中的外壳程序是Shell（命令行解释器），例如我输入一个ls指令，Shell就能对它进行解释，调用相应的系统调用接口。

故狭义上的操作系统指的是操作系统和系统调用接口，我们称之为操作系统内核

 而广义上的操作系统就是操作系统内核加上Shell外壳

还有我们经常会使用C语言的printf函数，向显示器上打印字符，显示器也是硬件呀，我们向硬件写入内容，肯定是要访问操作系统的，要使用系统调用接口的。但printf函数是C语言标准库里的函数呀，哪来的什么系统调用呀。实际上，printf函数内部封装了对应的系统调用。

将系统调用接口，封装成各种各样好用的函数，打包形成库（lib），这样一来开发人员直接调用库函数就好了，从而提高开发效率。