编程基础概念——操作系统

编程既然是一个学科和独立的工业，就会有一套自成体系的概念术语和方法，甚至有一套自己的哲学。我们下面简略了解一下。

想进一步了解，建议看看几本书：

Hofstadte侯世达《G?del, Escher, Bach》

中译本《哥德尔.艾舍尔.巴赫：集异璧之大成》

Harold Abelson《Structure and Interpretation of Computer Programs》

这本书作为MIT入门教材很多年，简称SICP，中译本《计算机程序的构造和解释》

Bryant和O’Hallaron《Computer Systems: A Programmer’s Prospective》

中译本《深入理解计算机系统》操作系统

上面我们探索到了一台理论上的计算机是什么样子的。为了让大家能使用计算机，这么一台裸机肯定是不行的，不能让大家自己去管理CPU，管理内存，管理输入输出设备，管理程序装载。这些底层的工作是统一的，不需要每一个使用计算机的人自己动手去做。

这就诞生了操作系统，把计算机的这些组成部件的管理给包起来，然后使用计算机的人其实使用的是操作系统。

操作系统可以看成是一个调度程序，它负责管理计算机这台设备，包括CPU、内存和I/O设备。

那它调度什么东西呢？如果一台计算机是一种专用的机器，其实不需要调度的，但是计算机设计之初就定位为一台通用的计算机器，所以原则上一台计算机会运行很多程序。如果规定这些程序要排队，一个运行完之后才运行下一个，实际上也没有什么好调度的。

历史上，电子计算机刚发明出来的头几年，是没有什么操作系统的，全是手工操作。

关启动程序针对数据运行；计算完毕，打印输出计算结果；用户取走结果并卸下纸带（或卡片）后，才让下一个用户上机。

而现在你熟悉的实际情况是一台计算机上会同时运行很多程序，我们边写作边放音乐，还在通过网络下载文件，甚至同时在social网络上聊天。

对这些程序任务的管理，是操作系统要处理的核心事务，每一个程序都需要占用计算机的计算资源，如CPU如内存如输入输出设备，互相之间不能打架，所以需要一个调度机制。

历史上诞生过很多种操作系统。

首先出现的是批处理系统，在它的控制下，计算机能够自动地、成批地处理一个或多个用户的作业（这作业包括程序、数据和命令）。

这一下大大提高了效率，不过CPU的性能还是没有充分利用，因为输入输出这些操作要通过机电设备，是很慢的，作为纯粹的电子设备的CPU大部分时间要等着这些设备完成工作。

为了克服这些矛盾，出现了多道程序技术，允许多个程序同时进入内存并运行。我们这里要理解“同时”这个词的含义，它是一种对人的感受来讲的“同时”，因为CPU只有一个，严格说起来，是没有同时的，一个瞬间只执行一条指令。实际上，是让这些任务交替在CPU中运行，它们共享系统中的各种硬、软件资源。当一道程序因I/O请求而暂停运行时，CPU便立即转去运行另一道程序。CPU很快，虽然它是交替为这些程序服务，但是从人的感受来讲是多个任务同时在运行。

这样一步一步演变成现代的操作系统。

比较主流的操作系统有：

Unix

Unix操作系统是一种强大的多任务、多用户操作系统。

1971年，Ken Thompson编写了第一个版本，后来Dennis M.Ritchie加入改写，因此我们一般把Thompson和Ritchie称为Unix发明人。Unix是强大的系统，但是它的核心却是非常小的，1979年发布的正式Unix的核心是有40KB。

Ken Thompson，1943.2.4 - ，Dennis Ritchie，1941.9.9－2011.10.12，图片来源：维基百科Linux

1991年，芬兰的Linus?Torvalds发布了Linux内核系统。后来很多开发者加入，

发布了不同的发行版本,如UBuntu，Centos。

Linus?Torvalds操作系统unix，1969.12.28 - ，图片来源：维基百科Windows

由Microsoft公司在1980年代研发。

Mac OS

由Apple公司在1970年代研发。

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（编辑：拼字网 - 核心网）

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