操作系统基础
1.为何要有操作系统
最初的电脑并没有操作系统，人们通过各种按钮控制计算机，后来出现了汇编语言，操作人员可以通过纸带将程序输入电脑进行编译。然而，现代计算机系统是一个复杂的系统，程序员要使用计算机就需要掌握系统的细节，这样会极大增加程序员开发程序的压力，效率大打折扣，而且这种将语言内置的电脑只能由操作人员编写程序运行，不利于设备、程序共用，于是就出现了操作系统，这样就很好实现程序共用，以及对计算机硬件资源的管理。
总结来说，就是程序员无法将计算机的硬件操作都了解，管理并且加以优化这些是非常繁琐的工作，而且为了更好的共享程序，因此出现了操作系统。它的任务就是为所有用户提供一个更好更简单更清晰的计算机模型，管理所有的设备，将用户从管理硬件的工作解放出来，只需要编写程序并可以直接在操作系统上间接使用硬件。
2．操作系统的位置
操作系统位于计算机硬件与应用软件之间，是两者沟通的桥梁。由操作系统的内核（运行于内核态管理硬件资源）以及系统调用（运行于用户态为应用程序提供系统调用接口）组成。
3.操作系统的功能
操作系统的功能主要体现在两个方面：
(1) 屏蔽硬件物理特性和操作细节，为用户使用电脑提供便利。用户有了这些简单的接口后，就不用考虑操作硬件繁琐复杂的细节，专心开发并使用自己的程序。
(2) 有效管理系统资源，提高系统资源使用效率。
计算机有使用要同时运行多个应用程序，如何有效地管理、合理地分配系统资源，提高系统资源的使用效率是操作系统的主要作用。这也是操作系统讲无序的资源使用变得有序（多路复用）
4.操作系统的发展
自1946年诞生第一台电子计算机以来，它的每一代进化都以减少成本、缩小体积、降低功耗、增大容量和提高性能为目的，这同时也加速了操作系统的形成和发展。
最开始，有些机器是使用二进制，有些使用真空管，有的是可编程，这时候还没有操作系统的概念，所有程序都是由纯粹的机器语言编写。程序员使用计算机需要预约，使用时可以独享资源，调试程序处理BUG，但也极大浪费了资源的使用。
第二代计算机（1955-1965）使用晶体管和批处理系统技术，多个程序攒成一大波共同进行运作，中间由人进行转移控制。这虽然节省了机时，但是计算过程仍然是顺序计算，并且程序被统一规划到一批作业后，程序员需等待同批次所有程序运作完成，这就造成无法及时调试程序，影响开发效率。
第三代计算机（1965-1980）:集成电路芯片和多道程序设计
20世纪60世纪初大多数厂商都有两条完全不同的生产线，一条用于科学计算和工程计算，一条用于银行和保险公司从事磁带归档和打印服务。IBM公司试图引入360系列低档机同时满足科学计算和商业使用，于是第一个采用了集成芯片电路，此乃现在服务器的前身。
而第三代计算机使用了SPOOLING（同时的外部设备联机操作）技术，解决了第二代计算机需要人将磁带搬来搬去处理的问题，又广泛和应用了第二代计算机操作系统没有的关键技术：多道技术。这种技术实现了空间上的复用与时间上的复用，同一时间内存中可以有多道程序，当一个程序在等待I/O，另一个程序便可使用CPU，这使得CPU的利用率可以接近100%。
第三代计算机的操作系统仍然是批处理，为了满足程序员即时调试程序的愿望，很快便出现了分时操作系统。（多个联机终端+多道技术）第三代计算机广泛采用必须的保护硬件（程序之间的内存彼此隔离）后，分时系统开始流行。在贝尔实验室和通用电气开发同时支持上百终端的MULTICS失败后，科学家Ken Thompson开发了一个简易单用户版本的MULTICS，这就是后来的UNIX系统。它衍生了许多其他的版本，为了使程序在任何版本都能运行，IEEE提出了一个UNIX标准，即posix（可移植的操作系统接口）。
第四代计算机（1980-至今）：个人计算机
操作系统百花齐放的时代。
5.多道技术
多道技术是指在内存同时放若干道程序，使它们在系统中并发执行，共享系统中的各种资源。当一道程序暂停执行时，CPU立即转去执行另一道程序。多道技术有两种实现方式。
（1） 时间上的复用
一个资源在时间上复用时，不同的程序或用户轮流使用它，第一个程序使用结束后，轮到后续程序。
（2） 空间上的复用
多个程序同时进入内存，内存分割开来，每个程序获取大资源中的小部分资源，由操作系统控制。
