作業系統

接着上面所講，作業系統的設計目标和一些基本要求是什麼？

首先講這個設計目标，設計目标，即是我要幹什麼，很清晰，我要把硬體抽象為使用者提供一個接口，另外一方面，我得管理好不多的硬體資源，是以設計目标就是提供服務和管理資源！

第二方面，作為一個作業系統，它應該要滿足哪些原則？

可移植性，這是十分重要的，讓作業系統适應更多的平台，而這方面也提出了posix标準。

安全性和公正性，安全自然不用說，你必須讓使用者的資料不被别人偷走，也不能輕易的崩潰，公正性的話，對于每個程序，你都必須維護好公平，不能讓一個程序一直霸占導緻其他程序過于饑餓！

強壯，類似安全

有效，兩方面，一個是提高資源使用率，一個是提高吞吐量。

接口統一，類似可移植。

（另外，對上次的虛拟機做一個補充，虛拟機有一個廣義的概念，就是作業系統，在裸機上加載一層軟體，來管理整個計算機系統，形成一個虛拟的計算機，（另外的就是我們現在用的軟體））

因為是複習，這裡還要提一下一些作業系統的概念：

程序與作業，程序本質上是正在執行的一個程式，與每個程序相關的是程序的位址空間，你現在打開的wps可能就是一個程序（實際有很多程序），而你再打開wps又是一個新的程序，雖然東西都是一樣的，但是程序是一個執行個體，而代碼是一個模闆，而作業是一個大的概念，可能需要好幾個程序去做，而對于程序的位址空間，想一想，一個爸爸生了好多兒子，每個兒子是不是要有自己的房子，程序也一樣，程序就是一個人，他有自己的特性，代碼是它的外貌，而資料是它的精神，各種各樣的特性封裝在軀殼或者獨立的空間裡，（這裡我倒想到一個有意思的東西，虛拟記憶體，和人一樣，如果我們都把自己的所有财富都拿出來，街道肯定空間不夠，是以我們隻能看今天要幹嘛帶什麼東西出門，看到人太多了隻能窩在家裡（對應窩在硬碟），而其實最開始不需要虛拟記憶體的概念，為什麼，因為大家都窮的要死，要帶的東西太少了，而現在大家富裕了，财富多（需要的記憶體越來愈大），是以我們不可能為你提供這麼大的實體記憶體，隻能看需求帶東西）。

檔案的一二三，我們說過，在很多作業系統裡面，一切皆檔案，硬體被抽象為檔案，我們就像讀書一樣去操作硬體，檔案可以定義為檔案名下的一組資訊的集合，這倒是很貼切，當然檔案最後都要對應硬體，或是硬碟之類的，檔案名相當于一個ID，我們知道它是什麼東西，但是檔案要對應到實體上去，還得有一個inode（也就是一個實體定位），我們為什麼不直接操作實體定位，因為我們使用者不想喝這些複雜的底層打交道，我們隻需要拿到檔案名就夠了，我們隻需要知道這個人叫某某，至于它住哪住的怎麼樣，我們并不是很想關注，是以，在實際的作業系統來講，檔案對應的兩個必不可少的東西就是檔案名和inode節點。

核心态和使用者态以及所謂系統調用：

我們說作業系統的作用是封裝硬體，使用者可以幹嘛，使用者可以使用系統給的api（就是系統調用）去做我們想做的事情，但是具體的實作我們不知道，我們也無法直接操作硬體，我們想做什麼，都得向核心請求，靠核心來實作，或者說核心态和使用者态處在兩個不同的級别上，一個是boss，一個是小職員，我們要幹嘛最後都要靠核心來做，這些系統調用是系統給我們的接口，而為了提高代碼的可移植性，unix下有一個posix标準，就是對應這些系統調用，比如fork之類的。

系統調用是作業系統很重要的一個概念，有的題目也會涉及到，事實上，系統調用是作業系統必須提供的一個功能，因為它是我們程式設計的接口或者說工具，沒這些函數編個屁！

系統調用有很多種，涉及到了各個方面，通過這些函數，我們可以覆寫對硬體的通路和管理，當然這裡要區分系統調用和庫函數還有核心調用，系統調用準确來講是一個過程，我們使用庫函數一步步陷入到核心完成我們的功能的過程，另外一個說法是庫函數包裝了系統調用，而核心調用和系統調用對于大核心來講應該是沒有差別的，都是直接切入到核心，而對于minix的這種微核心來講，存在這樣一個差別，系統調用一般是使用者切入到核心，而核心調用往往是伺服器和驅動切入核心，而且事實上minix還有任務調用的概念，伺服器之間切換，這都不是很重要。

到這裡，作業系統的一些小東西差不多介紹完了，下面開始介紹一個很重要的概念，程序！