操作系統的概念(定義)
一台電腦的誕生~
- Step1:廠家組裝一台裸機
- Step2:出售前安裝操作系統
- Step3:用戶安裝應用程序(eg: QQ)
- Step4:使用QQ聊天
操作系統(Operating System, OS)是指控制和管理整個計算機系統的*硬件和軟件***(操作系統是系統資源的管理者)資源，並合理地組織調度計算機的工作和資源的分配；以提供給用戶和其他軟件方便的接口和環境(向上層提供方便易用的服務):它是計算機系統中最基本的系統軟件(是最接近硬件的一層軟件)
直觀的例子:打開 Windows 操作系統的“任務管理器”(快捷鍵:Ctrl+Alt+Del)
操作系統的功能和目標一-作為系統資源的管理者
補充知識：執行一個程序前需要將該程序放到內存中，才能被CPU處理。
用QQ和朋友視頻聊天的過程:
Step1:在各個文件夾中找到QQ安裝的位置(如 D:/encent/QQ/Bin)逐層打開文件夾，找到QQ.exe這個程序(可執行文件)的存放位置
Step2:：雙擊打開QQ.exeStep
3:QQ程序正常運行Step
4: 開始和朋友視頻聊天需要把該程序相關數據放入內存對應的進程被處理機(CPU)處理需要將攝像頭設備分配給進程
很多現代操作系統都提供GUI:圖形化用戶接口（Graphical User Interface)用戶可以使用形象的圖形界面進行操作，而不再需要記憶復雜的命令、參數。
例子:在Windows 操作系統中，刪除一個文件只需要把文件“拖拽”到回收站即可。
聯機命令接口實例（Windows系統)
聯機命令接口=交互式命令接口(特點:用戶說一句，系統跟着做一句)
Step l: win鍵+R
Step 2：輸入cmd回車，打開命令解釋器
Step 3:嘗試便用 time 命令
需要實現對硬件機器的拓展沒有任何軟件支持的計算機成為裸機。在裸機上安裝的操作系統，可以提供資源管理功能和方便用戶的服務功能，將裸機改造成功能更強、使用更方便的機器通常把覆蓋了軟件的機器成為擴充機器，又稱之為虛擬機。
類比汽車:
發動機–只會轉:輪胎-一只會滾:
在原始的硬件機器上覆蓋一層傳動系統–讓發動機帶着輪子轉-使原始的硬件機器得到拓展操作系統對硬件機器的拓展: 將CPU、內存、磁盤、顯示 器、鍵盤等硬件合理地組織起來，讓各種硬件能夠相互協調配合，實現更多更復雜的功能普通用戶無需關心這些硬件在底層是怎么組織起來工作的，只需直接使用操作系統提供的接口即可
操作系統的四個特征
操作系統的特征——並發
並發:指兩個或多個事件在同一時間間隔內發生。這些事件宏觀上是同時發生的，但微觀上是交替發生的。常考易混概念—-並行:指兩個或多個事件在同一時刻同時發生。
並發 VS 並行
eg:假設小渣和老渣每人有兩個女朋友。任務1：和一號約會；任務2:和二號約會…
操作系統的特征-—並發
並發：指兩個或多個事件在同一時間間隔內發生。這些事件宏觀上是同時發生的，但微觀上是交替發生的操作系統的並發性指計算機系統中“同時”運行着多個程序，這些程序宏觀上看是同時運行着的，而微觀上看是交替運行的。
操作系統就是伴隨着“多道程序技術”而出現的。因此，操作系統和程序並發是一起誕生的。
注意(重要考點):
單核CPU同一時刻只能執行一個程序，各個程序只能並發地執行
多核CPU同一時刻可以同時執行多個程序，多個程序可以並行地執行比如Intel 的第八代i3處理器就是4 核CPU，意味着可以並行地執行4個程序
操作系統的特征——共享
共享即資源共享，是指系統中的資源可供內存中多個並發執行的進程共同使用。
所謂的“同時”往往是宏觀上的，而在微觀上，這些進程可能是交替地對該資源進行訪問的（即分時共享)生活實例:
互斥共享方式:使用QQ和微信視頻。同一時間段內攝像實只能分配給其中一個進程。
同時共享方式：使用QQ發送文件A，同時使用微信發送文件B。宏觀上看，兩邊都在同時讀取並發送文件，說明兩個進程都在訪問硬盤資源，從中讀取數據。微觀上看，兩個進程是交替着訪問硬盤的。
操作系統的特征——並發和共享的關系
並發性指計算機系統中同時存在着多個運行着的程序。
共享性是指系統中的資源可供內存中多個並發執行的進程共同使用。
操作系統的特征——虛擬
虛擬是指把一個物理上的實體變為若干個邏輯上的對應物。物理實體(前者)是實際存在的，而邏輯上對應物(后者)是用戶感受到的。
Yo~用一個例子來理解
背景知識：一個程序需要放入內存並給它分配CPU才能執行
虛擬是指把一個物理上的實體變為若干個邏輯上的對應物。物理實體(前者)是實際存在的，而邏輯上對應物（后者)是用戶感受到的。
Yo~用一個例子來理解
背景知識：一個程序需要放入內在並給它分配CPU才能執行
虛擬是指把一個物理上的實體變為若干個邏輯上的對應物。物理實體(前者)是實際存在的，而邏輯上對應物(后者)是用戶感受到的。
操作系統的特征——異步
操作系統的發展與分類
手工操作階段
批處理階段-—單道批處理系統
主要優點：緩解了一定程度的人機速度矛盾，資源利用率有所提升。
主要缺點:內存中僅能有一道程序運行，只有該程序運行結束之后才能調入下一道程序。
CPU有大量的時間是在空閑等待1/0完成。資源利用率依然很低。
主要優點:多道程序並發執行，共享計算機資源。資源利用率大幅提升，CPU和其他資源更能保持“忙碌”狀態，系統吞吐量增大。
主要缺點:用戶響應時間長，沒有人機交互功能（用戶提交自己的作業之后就只等待計算機處理完成，中間不能控制自己的作光本執行。eg:無法調試程序/無法在程序運行過程中輸入一些參數)
分時操作系統
分時操作系統:計算機以時間片為單位輪流為各個用戶/作業服務，各個用戶可通過終端與計算機進行交互。
主要優點:用戶請求可以被即時響應，解決了人機交互問題。允許多個用同時使用一台計算機，並且用戶對計算機的操作相互獨立，感受不到別人的存在。
主要缺點：不能優先處理一些緊急任務。操作系統對各個用戶/作業都是完全公平的，循環地為每個用戶/作業服務一個時間片，不區分任務的緊急性。
實時操作系統
實時操作系統:
主要優點:能夠優先響應一些緊急任務，某些緊急任務不需時間片排隊。
在實時操作系統的控制下，計算機系統接收到外部信號后及時進行處理，並且要在嚴格的時限內處理完事件。實時操作系統的主要特點是及時性和可靠性
其他幾種操作系統
網絡操作系統:是伴隨着計算機網絡的發展而誕生的，能把網絡中各個計算機有機地結合起來，實現數據傳送等功能，實現網絡中各種資源的共享(如文件共享)和各台計算機之間的通信。（如: Windows NT就是一種典型的網絡操作系統，網站服務器就可以使用)分布式操作系統:主要特點是分布性和並行性。系統中的各台計算機地位相同，任何工作都可以分布在這些計算機上，由它們並行、協同完成這個任務。
生的，能把網絡中各個計算機有機地結合起來，實現數據傳送等功能，實現網絡中各種資源的共享(如文件共享)和各台計算機之間的通信。（如: Windows NT就是一種典型的網絡操作系統，網站服務器就可以使用)分布式操作系統:主要特點是分布性和並行性。系統中的各台計算機地位相同，任何工作都可以分布在這些計算機上，由它們並行、協同完成這個任務。
個人計算機操作系統:如 Windows XP、Mac0S，方便個人使用。