深入操作系统设计原理（一）：操作系统是什么？学习操作系统到底是学什么？

一、操作系统与项目开发有什么关系？

操作系统是什么？我们都知道Windows，Linux，Mac OS都是操作系统，它的英文是OS（Operation System），苹果的iOS直接表明了它是一个操作系统。在IT开发中都离不开操作系统，包括使用操作系统和开发操作系统，我们使用高级语言开发软件都是使用的操作系统，看似和一般的项目开发没什么关系，实际上简单的一行代码都离不开操作系统。

对于操作系统的内存管理，例如int number = 9，你如何理解这个语句？定义和声明了一个number变量？我们一般都可以这样理解，但是如果我们从内存上看会更加可靠。不管多么高级的语言，计算机技术开发都离不开对内存的理解，例如常常听到的堆栈，C语言基本就是面向堆栈编程，指针和普通变量并没什么区别，从内存的角度理解你会发现指针反而是必须的了，如果不从内存的角度编写代码，那你写代码的依据是什么呢？

操作系统也管理线程和进程，例如多线程开发，什么是并发什么是并行？什么是进程？如何理解多线程？除了对线程的管理，实际都少不了内存管理，不管是多线程还是进程都可以基于内存理解。很多开发都是基于操作系统的开发，理解操作系统的原理，你不但可以更容易掌握开发中的内容，而且对于更高级技术的学习自然也更顺手了。

另外，操作系统原理对于嵌入式linux开发也是一个特别重要的内容，linux操作系统并不是简单地使用命令，linux是一门艺术，实际上很多开发的东西中都可以看到unix/linux的踪影。

二、操作系统是什么？

如上图是一台计算机的完整结构，最上层是应用软件，例如常见的音乐软件、浏览器、游戏等，都属于应用软件。

用户通过应用软件使用操作系统，而操作系统则是使用了硬件设备。计算机硬件称为裸机，没有软件硬件是无法运行的。

那么操作系统究竟是什么呢？操作系统是一个软件，处于计算机硬件和应用软件之间，向上为应用软件提供服务，向下操作计算机硬件。我们要明白，计算机存在的价值是因为我们需要使用它的硬件，所以你可以看到操作系统的存在是为了更方便地使用硬件。

三、操作系统设计原理主要涉及什么技术？

操作系统原理技术主要涉及：CPU管理，内存管理，终端管理，磁盘管理，文件管理，网络管理，电源管理，多核管理。本系列课程不包含网络管理，网络技术也是其中一个重要的内容，涉及的内容也非常多，已经在srcmini另外分出了一系列教程。

在学操作系统前，我们可以结合学过的技术对操作系统进行理解，例如内存管理，看看CPU是如何工作的，进程和线程究竟是个什么东西，学习操作系统的设计原理最好有一定的IT技术基础，否则学起来会觉得晦涩难懂，不知道学什么，因为从中会涉及到系统源码的阅读和修改，如果你有一定的技术经验那么掌握操作系统的原理，无疑让你锦上添花，不管是上层的应用开发，还是嵌入式开发。

不过，学习操作系统的目的并不是单单为了编程开发，它对整个IT开发都有作用，所以我们的目标主要是理解操作系统的设计原理，以及修改和扩展操作系统。