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一、是什么

操作系統(Operating System，縮寫：OS)是一組主管并控制計算機操作、運用和運行硬件、軟件資源和提供公共服務來組織用戶交互的相互關聯的系統軟件程序，同時也是計算機系統的內核與基石

簡單來講，操作系統就是一種復雜的軟件，相當于軟件管家

操作系統需要處理如管理與配置內存、決定系統資源供需的優先次序、控制輸入與輸出設備、操作網絡與管理文件系統等基本事務，

操作系統的類型非常多樣，不同機器安裝的操作系統可從簡單到復雜，可從移動電話的嵌入式系統到超級電腦的大型操作系統，在計算機與用戶之間起接口的作用，如下圖：

許多操作系統制造者對它涵蓋范疇的定義也不盡一致，例如有些操作系統集成了圖形用戶界面，而有些僅使用命令行界面，將圖形用戶界面視為一種非必要的應用程序。

二、核心概念

操作系統的核心概念都是對具體物理硬件的抽象，主要有如下：

• 進程(線程)：進程(線程)是操作系統對CPU的抽象
• 虛擬內存(地址空間)：虛擬內存是操作系統對物理內存的抽象
• 文件：文件是操作系統對物理磁盤的抽象
• shell：它是一個程序，可從鍵盤獲取命令并將其提供給操作系統以執行。
• GUI ：是一種用戶界面，允許用戶通過圖形圖標和音頻指示符與電子設備進行交互
• 計算機架構(computer architecture)：在計算機工程中，計算機體系結構是描述計算機系統功能，組織和實現的一組規則和方法。它主要包括指令集、內存管理、I/O 和總線結構
• 多處理系統(Computer multitasking)：是指計算機同時運行多個程序的能力
• 程序計數器(Program counter)：程序計數器 是一個 CPU 中的寄存器，用于指示計算機在其程序序列中的位置
• 多線程(multithreading)：是指從軟件或者硬件上實現多個線程并發執行的技術
• CPU 核心(core)：它是 CPU 的大腦，它接收指令，并執行計算或運算以滿足這些指令。一個 CPU 可以有多個內核
• 圖形處理器(Graphics Processing Unit)：又稱顯示核心、視覺處理器、顯示芯片或繪圖芯片
• 緩存命中(cache hit)：當應用程序或軟件請求數據時，會首先發生緩存命中
• RAM((Random Access Memory)：隨機存取存儲器，也叫主存，是與 CPU 直接交換數據的內部存儲器
• ROM (Read Only Memory)：只讀存儲器是一種半導體存儲器，其特性是一旦存儲數據就無法改變或刪除
• 虛擬地址(virtual memory)：虛擬內存是計算機系統內存管理的一種機制
• 驅動程序(device driver)：設備驅動程序，簡稱驅動程序(driver)，是一個允許高級別電腦軟件與硬件交互的程序
• USB(Universal Serial Bus)：是連接計算機系統與外部設備的一種串口總線標準，也是一種輸入輸出接口的技術規范
• 地址空間(address space)：地址空間是內存中可供程序或進程使用的有效地址范
• 進程間通信(interprocess communication)：指至少兩個進程或線程間傳送數據或信號的一些技術或方法
• 目錄(directory)：在計算機或相關設備中，一個目錄或文件夾就是一個裝有數字文件系統的虛擬容器
• 路徑(path name)：路徑是一種電腦文件或目錄的名稱的通用表現形式，它指向文件系統上的一個唯一位置。
• 根目錄(root directory)：根目錄指的就是計算機系統中的頂層目錄，比如 Windows 中的 C 盤和 D 盤，Linux 中的 /
• 工作目錄(Working directory)：它是一個計算機用語。用戶在操作系統內所在的目錄，用戶可在此目錄之下，用相對文件名訪問文件。
• 文件描述符(file descriptor)：文件描述符是計算機科學中的一個術語，是一個用于表述指向文件的引用的抽象化概念
• 客戶端(clients)：客戶端是訪問服務器提供的服務的計算機硬件或軟件。
• 服務端(servers)：在計算中，服務器是為其他程序或設備提供功能的計算機程序或設備

三、總結

操作系統是管理計算機硬件與軟件資源的程序，是計算機的基石

操作系統本質上是一個運行在計算機上的軟件程序 ，用于管理計算機硬件和軟件資源

操作系統存在屏蔽了硬件層的復雜性。操作系統就像是硬件使用的負責人，統籌著各種相關事項

操作系統的內核(Kernel)是操作系統的核心部分，它負責系統的內存管理，硬件設備的管理，文件系統的管理以及應用程序的管理。內核是連接應用程序和硬件的橋梁，決定著系統的性能和穩定性

參考文獻

https://www.cnblogs.com/cxuanBlog/p/13297199.html

https://www.cnblogs.com/cxuanblog/p/12607608.html

https://www.anvilliu.com/2021/03/06/%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E6%93%8D%E4%BD%9C%E7%B3%BB%E7%BB%9F%E2%80%94%E2%80%94%E5%9F%BA%E6%9C%AC%E6%A6%82%E5%BF%B5/