操作系统的重要性

操作系统，这门课你可千万不要觉得，“我又不需要写一个Linux，写一个windows所以我就不需要学习”。这门课不是叫你写一个操作系统的，讲的是资源的调度和分配，以及大型软件的设计。稍微写过一些并行并行的程序，都能体会到这门课的重要性。

《操作系统》，介于软件和硬件之间的一个部分，一般意义上认为其重要性介于软硬件之间，不会操作系统，不了解基本的计算机形成过程，玩计算机恐怕无异于痴人说梦……

计算机发展到一定程度，什么东西都靠人工也未免太累了。
比如通过输入设备组织指令给cpu去计算，你希望能够找一个快速的输入设备(比如键盘)，在能看到结果的地方输入(比如屏幕)，然后再用很方便的方式提交给cpu(比如按键或者指令)，让cpu去算好了，再把结果展示出来(比如屏幕)。
理想很美好，但是这么复杂的流程，人工管理起来不还是很麻烦吗？除非我构造一个设备，把这些所有设备都管理起来，于是主板就诞生了。

而操作系统问世之后，一方面接管了主板对于系统资源的管理，加入了自己的中间层——驱动程序，另一方面又充分发挥了人机交互的接口——gui界面，成为了计算机必不可少的组成部分。
操作系统通过bios引导，即作为应用程序开始运行。我们知道程序的本质上就是在cpu上运行种种指令，比如操作系统需要把硬盘上的模块放入内存，实际上就是运行了一系列复杂的cpu指令，cpu指令通过主板bus（实际上就是传递指令的电路）发送指令给硬盘（比如从哪个扇区偏移多少读多少数据），硬盘再通过芯片组转动磁头，把数据读到缓存中，完成后给cpu发送一个信号（即中断），cpu收到这个信号，就在寄存器中寻址该信号对应的地址（即我们说的中断向量表），运行该地址中的指令，发现该指令是发送拷贝指令给主板芯片组，主板就会在cpu的指导下不断的发送信号，告诉硬盘缓存放电，再把接收的电信号存到指定的内存位置去，如此反复，直到完成cpu的一系列指令为止。
操作系统说白了，就是这样通过种种cpu指令，实现自身的所有功能。
当然这些指令也不是一条条写进去的，而是通过编程语言完成人类较容易识别的逻辑，然后再通过编译器把这些逻辑翻译成cpu指令，这就涉及编译原理的东西了。

既然操作系统对硬件的访问都是通过cpu指令来完成的，那为什么大家都感觉是操作掌管了硬件呢？这就涉及操作系统最本质的功能之一：对系统资源的管控了。
我们运行的所有程序，实际上都是操作系统帮我们运行的。操作系统背后进行了很多的工作，如虚拟地址空间的分配，cpu分时调度，硬件中断信号的响应等。这样对于硬件资源的访问，也是通过操作系统安排的。比如操作系统会通过把短时间内硬盘读写合并成顺序的方式，以提高磁头的利用率，降低磁头转向的时间。再比如对内存地址的访问也是由操作系统管控的，某个程序中的内存地址具体落到内存条的哪个位置，还是硬盘中的虚拟内存，就看操作系统的心情了。

至此，操作系统和硬件的交互也介绍的差不多了，更详细的东西建议参考操作系统相关的书籍吧，比如《深入理解计算机系统》，《linux内核设计与实现》，《unix环境高级编程》之类的。

先说一下操作系统原理方面的，有本书叫做《30天自制操作系统》日本人写的
作者在前言中也说30天只是引起你的兴趣而已
作者在书中介绍了他的 ASKOS，作者自己写了一个系统内核，实现了GUI,多任务等吊炸天的功能
看完这本书，操作系统原理就学的差不多了，如果按照教程自己敲了一遍代码的话估计数据结构也不会有问题