【Linux】深刻理解操作系统的管理
文章目录
- 1.操作系统的概念（是什么）
- 2.为什么要有OS（为什么）
- 3.OS是如何管理的(怎么办)
- 4.OS上层怎么用OS
1.操作系统的概念（是什么）
操作系统本质是：进行软硬件资源管理的一款软件。
操作系统包括：
- 内核
- 进程管理（例如启动/关闭一个程序，需要os管理该程序的进程）
- 内存管理（例如程序运行很多，系统变卡。关闭某些程序后，腾出来内存）
- 文件管理（例如拍一张照片，它将被存储在哪里）
- 驱动管理（例如打开/关闭摄像头、麦克风、网卡）
- 其它程序（例如函数库，shell程序等）
举个栗子：在一座豪宅当中，操作系统就像是豪宅的管家，普通用户相当于豪宅的主人。用户需要什么，只需要吩咐管家即可。因此操作系统就是大家买回去的电脑中预先安装的一个管家，它的工作就是管理电脑。
2.为什么要有OS（为什么）
普通人又不懂内存、CPU、磁盘、外设等，因此操作系统就是为了降低用户使用的成本。
下图是计算机软硬件的体系结构图
操作系统存在的价值：以人为本！
- 对下管理好软硬件资源，保证所有的资源是稳定、高效、安全的，能进行良好的工作（手段）
- 对上给用户提供一个稳定、高效、安全的运行环境（目的）
3.OS是如何管理的(怎么办)
下面所描述的都是操作系统进行管理的“顶层上”的理解。
举个栗子：
- 在学校中，学生就好比底层硬件，校长好比操作系统，校长管理学生。
但校长管理好一堆学生，不一定和学生见面！- 那校长是如何做到的呢？
我们要知道管理的本质：其实是对数据的管理（校长分析你的成绩、奖项、违纪等等，就可以管理学生）- 校长通过辅导员拿到学生的数据，即可管理学生。
但是当学生变得非常多的时候，校长就不好管理了。为了借助计算机来解决，可以设计一种结构，来描述学生的信息；但是独立的学生结构也不好管理，因此可以使用某种数据结构将所有的学生“串”起来，这样就方便计算机进行管理了。
那操作系统具体是如何管理硬件的呢？
- 首先要获得硬件的各种数据（属性），然后将它们“串”起来
- 对硬件的管理就变成了对数据结构的增删查改操作
因此，操作系统进行管理的方式为：先描述、再组织，所以操作系统中一定充满了大量的对象（拥有属性和方法）和数据结构。
4.OS上层怎么用OS
由于操作系统是不相信任何人的，所以它将自己封闭起来；但是它又要为上层提供服务，所以它必须为上层提供各种接口，这些接口就叫做系统调用(system call)；
但是使用系统调用接口需要对系统有一定的了解，对一般的人来说，使用起来依旧很麻烦。所以系统调用接口被二次封装成了标准库(lib)、指令、图形化界面等供用户使用。
至此，操作系统的管理就完整了。
