1.概念

操作系统是一个进行软硬件资源管理的软件。任何计算机系统都包含一个基本的程序集合，称为操作系统(OS)。笼统的理解，操作系统包括：

①内核（进程管理，内存管理，文件管理，驱动管理）

②其他程序（例如函数库， shell程序等等）

对于操作系统，有三连问：

①什么是操作系统？

②为什么需要操作系统？

③操作系统是怎么干活的？

答：操作系统是一个进行软硬件资源管理的软件。我们需要操作系统来合理的管理软硬件资源。操作系统通过管理操作来干活。

而我们需要了解管理的本质：

管理者不需要与被管理者之间打交道，依旧能够把被管理对象很好地管理起来。原因是管理者只需拿到被管理者的数据，就能很好的管理了。

所以，管理的本质：就是对数据做管理

2.管理者如何拿到数据？

管理者是如何拿到被管理者的数据的呢？并且，被管理者的数据如果是不断的发生改变，要怎么办？

那么此时，在管理者和被管理者的中间，需要一个执行者。这很好理解，院长是管理者，学生是被管理者，而辅导员就是负责执行院长的决策的执行者，辅导员收集学生信息，上交给院长。

因此，执行者的任务：①执行上面的命令  ②和被管理者接触并拿到相关的数据

那么对应的：操作系统就是管理者，硬件就是被管理者，而在它们之间，就有一层叫做驱动。

3.数据的数量问题

当数据量很少的时候，管理者管理起来当然容易，然而当数据量非常大的时候，管理者管理起来一年下来身体不得报废？所以问题来了，如何去高效地将大数据管理起来？

先来举个例子：一个校长，需要上万名学生的信息，如果要将每个学生的信息做成一个表格， 那么需要上万个表格，那样岂不是不用一个学期，就得换校长啊。

但幸运的是，校长是科班出身的，曾经是一位高级工程师，他想了个办法。他观察到，每个学生的信息，其种类几乎相同，那么，他就使用代码的方式，进行数据管理：

简单的方法：将需要管理的学生的信息(种类):包括姓名，班级，性别，手机号，成绩等等信息，用结构体封装起来，然后创建一个链表！

有了这个链表之和，每当校长要删除或添加学生信息的时候，只需要对链表进行修改即可！当校长需要找成绩最好的那个学生来报送时，直接在链表中找到成绩最高的那个便可。

所以，对学生数据做管理，变成了对链表做管理。

所以，计算机管理硬件：① 描述起来，用struct结构体 ② 组织起来，用链表或其他高效的数据结构.也就是说，操作系统就是使用这种思路去管理硬件的：先描述，将对象描述起来(C++的对象，C语言的结构体)，再组织，使用数据结构。

其实所有的管理，本质逻辑都是先描述，再组织。

对应的，对于硬件的管理，就是将硬件的属性种类，以对象的形式，写出类，然后使用数据结构来管理，当有一个硬件不行了，坏掉了，那么就对这个硬件的代码去掉或者怎么样。

结论：管理的本质：对数据做管理；管理的方法：先描述再组织

4.管理软件

我们说了，操作系统是管理软硬件资源的软件，我们知道了操作系统是怎么样去管理硬件的了，现在就去探究一下，它是怎么管理软件的是。

也就是说，软件能够管理硬件，也能管理软件。

其实，跟管理硬件一样，也是先描述再组织，使用数据结构组织起来统一管理。

所以，操作系统对下通过驱动来管理硬件，对内也会管理软件

5.操作系统对上

先来举个例子，银行为什么不让别人进去他的仓库，用他的电脑等等？因为银行系统不相信任何人，而且自己非常容易受到伤害，因此银行要将自己保护起来。

但银行又必须对外提供服务，怎么办呢？那就是使用玻璃窗，下面打一个小孔用于对外服务。

同样的，操作系统也不相信任何人，但是也必须给上层用户提供各种服务。

此时操作系统做了一件事，那就是：给用户提供操作系统接口。

对于这个系统调用，就是C式接口，即操作系统通过C语言给我们提供函数调用！

当我们想要访问显卡，显示器等设备硬件，都是通过调用这个接口进行的，我们向操作系统发出访问请求，操作系统就会拿着我们的访问"资料"去给我们处理，当然，如果你的请求不合理，那么操作系统是不会给你处理的！

6.辅助用户去完成访问操作的工具

在Linux中，用户通过shell来实现指令操作，对操作系统接口的访问；在Windows中，用户通过图形化界面来实现对操作系统接口的访问，当然还有点就是编程操作，是通过C/C++的库来进行访问。

对于编程操作，通过冯诺依曼体系我们知道，我们在输入设备(键盘)输入数据的时候，通过内存调用了库中的函数，然后函数向操作系统发出访问硬件的请求，操作系统再给我们处理，最后输出设备(显示器)打印出来。并不是我们直接写在硬件上！

总结：

 以上：就是操作系统软硬件体系结构！