利用计算机运行程序大部分都是为了提高处理效率。例如，Microsoft Word 这样的文字处理软件，是用来提高文本文件处理效率的程序，Microsoft Excel 等表格计算软件，是用来提高账本处理效率的程序。这种为了提高特定处理效率的程序统称为 应用
程序员的工作就是编写各种各样的应用来提高工作效率，程序员一般不编写操作系统，但是程序员编写的应用离不开操作系统，此篇文章我们就针对 Windows 操作系统来说明一下操作系统和应用之间的关系。
操作系统功能的历史
操作系统其实也是一种软件，任何新事物的出现肯定都有它的历史背景，那么操作系统也不是凭空出现的，肯定有它的历史背景。
在计算机尚不存在操作系统的年代，完全没有任何程序，人们通过各种按钮来控制计算机，这一过程非常麻烦。于是，有人开发出了仅具有加载和运行功能的监控程序，这就是操作系统的原型。通过事先启动监控程序，程序员可以根据需要将各种程序加载到内存中运行。虽然仍旧比较麻烦，但比起在没有任何程序的状态下进行开发，工作量得到了很大的缓解。
随着时代的发展，人们在利用监控程序编写程序的过程中发现很多程序都有公共的部分。例如，通过键盘进行文字输入，显示器进行数据展示等，如果每编写一个新的应用程序都需要相同的处理的话，那真是太浪费时间了。因此，基本的输入输出部分的程序就被追加到了监控程序中。初期的操作系统就是这样诞生了。
类似的想法可以共用，人们又发现有更多的应用程序可以追加到监控程序中，比如硬件控制程序，编程语言处理器(汇编、编译、解析)以及各种应用程序等，结果就形成了和现在差异不大的操作系统，也就是说，其实操作系统是多个程序的集合体。
我在 程序员需要了解的硬核知识之CPU这篇文章中提到了汇编语言，这里简单再提一下。
汇编语言是一种低级语言，也被称为
符号语言。汇编语言是第二代计算机语言，在汇编语言中，用助记符代替机器指令的操作码，用地址符号或标号代替指令或操作数的地址。用一些容易理解和记忆的字母，单词来代替一个特定的指令，比如：用ADD代表数字逻辑上的加减，MOV代表数据传递等等，通过这种方法，人们很容易去阅读已经完成的程序或者理解程序正在执行的功能，对现有程序的bug修复以及运营维护都变得更加简单方便
可以说共用思想真是人类前进的一大步，对于解放生产力而言简直是太重要了。
要把操作系统放在第一位
对于程序员来说，程序员创造的不是硬件，而是各种应用程序，但是如果程序员只做应用不懂硬件层面的知识的话，是无法成为硬核程序员的。现在培训机构培养出了一批怎么用的人才，却没有培训出为什么这么做的人才，毕竟为什么不是培训机构教的，而是学校教的，我很相信耗子叔说的话：学习没有速成这回事。言归正题。
在操作系统诞生之后，程序员不需要在硬件层面考虑问题，所以程序员的数量就增加了。哪怕自称对硬件一窍不通的人也可能制作出一个有模有样的程序。不过，要想成为一个全面的程序员，有一点需要清楚的就是，掌握硬件的基本知识，并借助操作系统进行抽象化，可以大大提高编程效率。
下面就看一下操作系统是如何给开发人员带来便利的，在 Windows 操作系统下，用 C 语言制作一个具有表示当前时间功能的应用。time() 是用来取得当前日期和时间的函数，printf() 是把结果打印到显示器上的函数，如下：
#include <stdio.h> #include <time.h> void main(){ // 保存当前日期和时间信息 time_t tm; // 取得当前的日期和时间 time(&tm); // 在显示器上显示日期和时间 printf("%s\n", ctime(&tm)); }
读者可以自行运行程序查看结果，我们主要关注硬件在这段代码中做了什么事情
- 通过 time_t tm，为 time_t 类型的变量申请分配内存空间；
- 通过 time(&tm) ，将当前的日期和时间数据保存到变量的内存空间中
- 通过 printf("%s\n"，ctime(&tm))， 把变量内存空间的内容输出到显示器上。
应用的可执行文件指的是，计算机的 CPU 可以直接解释并运行的本地代码，不过这些代码是无法直接控制硬件的，事实上，这些代码是通过操作系统来间接控制硬件的。变量中涉及到的内存分配情况，以及 time() 和 printf() 这些函数的运行结果，都不是面向硬件而是面向操作系统的。操作系统收到应用发出的指令后，首先会对该指令进行解释，然后会对 时钟IC 和显示器用的 I/O 进行控制。
计算机中都安装有保存日期和时间的实时时钟(Real-time clock)，上面提到的时钟IC 就是值该实时时钟。
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