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对操作系统认识的初步定位
简单来说，操作系统就是一款进行软硬件资源管理的软件。其本身也是软件！！！
换句话说操作系统就是在整个计算机软硬件框架中，操作系统的定位时：一款纯正的“搞管理”的软件。
操作系统的概念
任何计算机系统都包含一个基本的程序集合，我们将其称之为操作系统（OS）。笼统的理解，操作系统包括：
内核（进程管理，内存管理，文件管理，驱动管理）
其他程序（例如函数库，shell程序等等）
设计操作系统的目的
与硬件进行交互，管理所有的软硬件资源。
为用户程序（应用程序）提供一个良好的执行环境。
操作系统之上之下分别有什么
我们经常说硬件啊，软件啊。但是这俩到底是什么呢？
首先，我们买回来一台电脑。肉眼可见的就是计算机实物，也就是计算机底层的硬件。比如说：主板，中央处理器（CPU），内存（RAM），硬盘或固态硬盘（HDD/SSD），显卡（GPU）......这些硬件看似是一个个罗列出来的，但实际在底层都遵守冯诺依曼的组织形式。你要问为什么要遵守冯诺依曼体系的结构，那原因就是冯诺依曼体系结构就是这么要求的。
而单单只有这些硬件设备是远远不够的，还需要将他们管理的软件。例如，在冯诺依曼体系结构中，内存何时从输入设备读取数据？读取多少数据？内存何时刷新缓冲区到输出设备？是按行刷新还是全刷新？这些都是由软件进行管理的，而这个软件就是操作系统（Operator System），缩写OS。
此时我们就会产生另一个疑问：难道操作系统直接和底层硬件打交道吗？
举个例子，如果操作系统自己来完成键盘的读取操作，那么只要你的键盘读取方式（比如说由原来的有线改为了蓝牙）进行了改变，那么操作系统的内核源代码就需要进行重新编译，这对操作系统来说维护成本太高了。
于是我们又在操作系统与底层硬件之间增加了一层驱动层，驱动层的主要工作就是单独去控制底层硬件的。例如，键盘有键盘驱动，网卡有网卡驱动，硬盘有硬盘驱动，磁盘有磁盘驱动。驱动简单来说就是去访问某个硬件，访问这个硬件的读、写以及硬件当前的状态等等，驱动层就是直接和硬件打交道的。而驱动一般是由硬件制造厂商提供的，或是由操作系统相关的模块进行开发的（例如网卡）。
此时操作系统就只需关心何时读取数据，而不用关心数据是如何读取的了，也就是完成了操作系统与硬件之间的解耦。
那操作系统究竟管理些什么呢？操作系统主要进行以下四项管理：
内存管理：内存分配、内存共享、内存保护以及内存扩张等等。
驱动管理：对计算机设备驱动驱动程序的分类、更新、删除等操作。
文件管理：文件存储空间的管理、目录管理、文件操作管理以及文件保护等等。
进程管理：其工作主要是进程的调度。
而操作系统再往上就是我们所处的位置，在这里我们就可以用命令行或是图形化界面进行各种操作，这一层被称为用户层。
但操作系统为了保护自己，对上只暴露了一些接口，而不会让用户直接访问操作系统，这一系列接口被称为系统调用接口。就好比我们去银行取钱，银行是不会让你直接接触到钱，而是由他们的工作人员帮助你，为你服务，并且在服务期间，你与工作人员之间还有着一个厚厚的钢化玻璃，这就就是说，你可以去银行，也可以访问银行，但是终归银行是不信任你的，毕竟群众之中有坏人，你所有访问银行的操作，都是要由工作人员代替你去完成，你只需要去与银行工作人员去商量。
那么在这个过程中你就是作为用户，银行就是操作系统，工作人员就是系统调用接口。你所有访问操作系统的行为都是只能通过系统调用接口来完成。
但这些系统调用接口对我们普通用户来说使用成本又太高了，因为要使用系统调用前提条件是你得对系统有一定了解。所以在系统调用接口之上又构建出了一批库，例如libc和libc++。实际上在语言级别上使用的各种库，就是封装了系统调用接口的，我们就是通过调用这些库当中的各种函数（例如printf和scanf）进行各种程序的编写。
最后，我们对这部分进行分类，分为三部分，分别是硬件部分，系统软件部分，用户部分。
管理的精髓：先描述，再组织
最后，要想学好操作系统，那么就必须正确理解操作系统到底什么怎么管理软硬件的。其原理就是先描叙在组织。
简单的总结就是一句话，但实际上他还有很多细节与奥妙，为了使得更好的理解与掌握，这里就不单单陈述知识了。而是采用生活中的案例进行比喻，使得更好理解。
现在给出三个角色：学生、辅导员和校长。很明显，校长在这三个人当中是管理者，学生是被管理者，那么辅导员充当什么角色呢？
仔细想象后就可以反应过来，我们对于一个事情，其实是经过决策与执行两部走，那么操作系统是由人设计出来的，那么其也应该符合人的常理，应该也是先决策，然后再执行，所以校长作为管理者，工作就是决策。辅导员的身份就是执行者，其工作是执行校长的决策。
那么在学校中，对于一个事情，校长作为管理者，其他不会直接去管理学生，而是产生决策，下达命令让辅导员去执行。
那么上过大学的就会知道一个事情，你四年见到校长的次数特别的少，甚至四年就见到过两三次，那么校长是如何做到在不看到我们的情况下对我们进行管理的呢？
在这个过程中校长是没有见到过这十个人的就完成了决策工作，就对其进行了管理，他根据的是什么？没错，他根据的是各个同学的信息，也就是计算机中的数据。
实际上，学校将我们每个学生的各种信息都进行了管理，基本信息、成绩信息以及健康信息等等。
我们规定，每一套这样的信息他都代表着一名学生，校长通过对这些信息的管理就能做到对学生的管理，就不需要直接去见到各个学生。这么一套信息在C语言当中我们抽象的称之为结构体，而在C++当中又叫做面向对象的类。
当学生数量增加时，校长可以将所有学生的信息进行有效的组织和管理，而组织方式有多种选择，如链表、顺序表或树等。每种方式各有其独特的优势，因此就有了专门教授如何管理数据的课程——数据结构。在这个假设中，我们设想校长使用双链表来组织学生信息，这种结构能够灵活地进行插入和删除操作。
此时校长对各个学生的管理，实际上就变成了对这个双链表的增删查改。当有新生时直接向该双链表加入一个结点，当学生毕业后直接将学生信息从该双链表当中移除即可。
总结
管理者管理被管理者，实际上是先将被管理者的各种信息进行描述，然后再将多个被管理者的描述信息根据某种数据结构组织起来，最后管理者管理被管理者实际上就是对数据结构的管理。
管理的本质：是通过对数据的管理，从而达到对某个准确的对象的管理。
管理者（操作系统）可由执行者（驱动程序）拿到数据。在这个过程中管理者与被管理者是二者不见面的。
操作系统的管理为：只要做描述过程（先）与组织过程（后）。描述过程就变为了对某种数据结构的增删查改。
系统调用与库函数的概念
在开发角度，操作系统对外会表现为一个整体，但是会暴露自己的部分接口，供上层开发使用，这部分由操作系统提供的接口，叫做系统调用。
系统调用在使用上，功能呢比较基础，对用户的能力要求也比较高，所以，有心的开发者可以对部分系统调用进行适度封装，从而形成库，有了库，就很有利于更上层用户或者开发者进行二次封装。
