《操作系统真象还原》——第0章 一些你可能正感到迷惑的问题 0.1操作系统是什么

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《操作系统真象还原》——第0章 一些你可能正感到迷惑的问题 0.1操作系统是什么

异步社区 2017-05-02 15:17:00 浏览1586
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本节书摘来自异步社区《操作系统真象还原》一书中的第0章,第0.1节,作者:郑钢著,更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看

第0章 一些你可能正感到迷惑的问题

正如计算机中数组下标是从0开始的,我们的内容也从0开始,尽量做到低基础学习(负责地说,不是0基础,而且还只是尽量),解释一些学习过程中经常被问到的问题。

0.1 操作系统是什么

我并没有给你提供教科书上对操作系统的定义,因为解释得太抽象了,看了之后似乎只是获得一些感性认识,好奇心强的读者反而会产生更多迷惑。为了说清楚问题,让我给您举个例子。

让我们扯点远的……在盘古开天之际,除动物以外,世界上只有土地、荒草、树木、石头等资源。人们为了躲避天灾、野兽攻击等危险,开始住进了山洞,为了获取食物,用石头和树木等材料打造一些武器。当时所有人都在做这些相同的事。这就是没有组织的人类社会,所有人都在重复“造轮子”。

后来各个地区有了自己权威性的部落,部落都专门找人打造武器,谁需要武器就直接申请领取便可,大部分人不需要自己打造武器了。后来嫌打猎太麻烦了,干脆养一些家畜好了,直接供给人们,谁需要可以过来交换。这就是把大家的重复性劳动集中到了一起,让人们可以专注于自己的事情。

再后来,部落之间为了通信,开始有信使了,这是最原始的通信方式。到后来发展到有社会组织,通信越来越频繁了,干脆搞个驿站吧,谁需要通信,直接写信,由驿站代为送达。

随着人口越来越多,社会组织需要了解到底有多少人,为了方便人口管理,于是就在各地建了“户籍办事”处,人们的生老病死都要到那里登记申报。

说到这我估计您已经猜出我所说的了,上面提到的部落其实就是最原始的操作系统雏形,它将大家都需要的工作找专人负责,大家不用重复劳动。而以上的社会组织其实就是代表现代操作系统,除了把重复性工作集中化,还有了自己的管理策略。

把上面的例子再具体一下,人们想狩猎时,可不可以自己先打造武器,然后拿着自己的武器去狩猎?当然可以,自己制造武器完全没有问题,但部落既然有现成的武器可用,何必自己再费事呢。另外,部落担不担心你随意制造武器会对他人造成伤害?当然会,所以部落不允许你自己制造武器了,人们只有申请的资格,给不给还是要看人家部落的意愿。这就是操作系统提供给用户进程一些系统调用,当用户进程需要某个资源时,直接调用便可,不用自己再费尽心思考虑硬件的事情了,由操作系统把资源获取到后交给用户进程,用户进程可以专注于自己的工作。但操作系统为了保护计算机系统不被损害,不允许用户进程直接访问硬件资源,比如用户进程将操作系统所占据的内存恶意覆盖了,操作系统也就不复存在了,没有操作系统的话,计算机将会瘫痪无法运作。

当人们想和远方的朋友说话时,虽然可以徒步走到亲朋好友身边再对其表达想说的话,但社会组织已经给提供了邮局和电话,何必自己再大老远跑一趟呢。这就是操作系统(社会组织)提供的资源。两个人想在一起生活,要不要一定先结婚呢?完全不用,领不领证都不会阻碍人们在一起生活,但是社会组织为了方便人口管理做了额外约束。不领证的话,至少社会组织无法预测未来人口数量趋势,无法做出宏观调控,甚至这是找到你家人的一种方法。这就如Linux系统中的内存管理,分别要记录哪些页是Active,哪些是“脏页”。不记录会不会影响程序执行,当然不会,记录这些状态还不是为了更好地管理内存吗。

以上说的社会组织和人们之间的关系,正是操作系统和用户进程的关系,希望大家能对操作系统有个初步印象,后面的实践中我们将实例化各个部分。

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