1、什么是计算机操作系统

从用户角度，操作系统是一个控制软件，用户用操作系统来控制计算机里面的软件，管理应用程序的运行。

从资源分配的角度，操作系统会限制不同的应用程序占用不同的资源。操作系统还会为应用程序提供各种各样的服务，如IO服务，声卡、网卡的访问。操作系统作为一个资源分配的分配器，进行资源管理，如CPU资源，内存资源，外设资源。协同应用程序在不同时刻能够公平地访问到不同的资源，实现资源的最大化利用。

如下图所示，操作系统将CPU抽象成进程，将磁盘抽象成文件，将内存抽象成地址空间。

2、操作系统的层次结构

操作系统在硬件之上，应用程序之下。操作系统位于系统软件之下，为应用软件提供服务支撑。

Linux，windows，Android的界面属于外壳(shell)，他们不是内核(kernel)。kernel时操作系统研究的重点内容，他在shell更底层的部分。

kernel操作系统的内部组件包括：CPU调度器，物理内存管理，虚拟内存管理，文件系统管理，中断处理和IO设备驱动。

3、OS kernel的特征

一、并发，指在一段时间内同时运行多个应用程序；并行，指的是在同一个时间点上有多个程序同时运行，并行运行的程序要求计算机里面存在多个CPU；

二、共享，使应用程序更好地访问各种资源，包括“同时”访问和互斥共享两种。

三、虚拟，把硬件虚拟化，如把CPU虚拟化为进程；领用多道程序设计技术，让每个用户都觉得有一个计算机专为为他服务。

四、异步，程序的执行不是一贯到底，而是走走停停，向前推进的速度不可预知；但只要运行环境相同，OS需要保证程序运行的结果也要相同。

uCore操作系统

http://github.com/chyyuu/mooc_os_lab

陈渝老师原授课视频链接：

https://www.bilibili.com/video/BV1wW41117GS?p=29