操作系统发展史
听课简要知识点记录如下：
1， Cpu（一堆集成电路+指令集）可以从内存中读取的内存地址为：32位CPU只能读取2的32次方的内存地址，总计4G。（32位CPU即32条电路线，传数据是哪根电路有电即为1，没电即为0）
2， 程序的定义：程序==数据+指令（即对于CPU芯片（集成电路）的：cpu都有自己的cpu指令集，这些指令集称为计算机的汇编语言，或称为微码）的集合
3， 内存：一般是编址存储单元
4， CPU内部的缓存：{1,2,3}级缓存的作用：由于CPU的频率比内存快得多，因此如果没有缓存，那么CPU的性能就会被白白浪费掉。
5， OS（Operating System）的作用：将计算机的计算能力抽象成一个个易于使用的功能，供用户使用，这样用户就不用了解底层细节。
6， 操作OS步骤：高级编程语言------》系统调用/库调用
7， 主板芯片组：南桥芯片（传输速度较慢）；北桥芯片（传输速度较快）
8， I/O设备(输入输出设备)工作原理：每个IO设备上都有一个寄存器（即独立的暂存空间：IO设备再发数据给cpu前的一个暂存空间，先发数据到暂存空间，再由此发给cpu），cpu为了识别每个io设备，对他们各自的寄存器进行编址（每次计算机一启动，各io设备就会向cpu申请这个编号；例：鼠标申请01，02；硬盘申请03，04；这称为IO PORT，cpu根据这个标号来区别数据的来源）
9， IO中断：cpu如何知道何时某io设备会发数据过去？io中断：（1）io设备通知cpu要发数据过去（2）DMA：直接内存访问；例如：对硬盘：内存中已准备10M空间，你可以发过来。
10， IO数据流：io设备-----》io寄存器----》内存----》cpu
11， 分时OS（multicsOS）：cpu分时间片运行，并且引用内存保护机制（MMU：memory management unit，一般由OS实现，MMU是cpu中的一块芯片）,由cpu指派内存（内存虚拟）：MMU划分内存为N个页面，一个页面包含多个内存单元；程序不能直接访问内存，它想使用的内存，需要向cpu申请，如果cpu发现程序申请的地址与程序无关，则拒绝访问。
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Unix发展史
开始由汇编写的操作系统---B语言---C语言创造了Unix----minix（4000行代码，3200行C，800行汇编）
Unix两种不同的脚本以及系统管理风格：SystemV；BSD
BSD操作系统家族：openBSD，netBSD
FreeBSD：可运行在（intel，amd）x86平台上
Windows发展史
WindowsNT操作系统（NT：newtechnology）
Linux 0.1 1990(linus)
Mit---Richard Stallman----Gnu---GPL---LGPL
OS（kernel即OS，内核）定义：工作在硬件基础上，将硬件提供的功能抽象化成一个个统一规范的接口（即系统调用system call，linux一共就数百个systemcall）给程序来调用。所有与硬件交互的工作由内核来完成，以避免任意程序来破环硬件、影响其他程序的运行，OS使各个进程互不影响。
内核功能：1.进程管理（跟踪、切换、终止、调度（cpu时间））
2，内存管理：（内核空间，用户空间），内存虚拟化。
3，驱动程序管理，驱动硬件
4，文件系统管理，提供统一文件系统接口（VFS虚拟文件系统）
×目前的linux已经有1000W行代码，但是常用的代码没有多少行。
Process定义：进程是程序一部分代码的执行过程，是OS部分资源的分配，程序是程序员依赖于操作系统的系统调用开发出来的。
库（library）定义：将几个系统调用封装起来，做成更接近用户（程序员）的功能，供程序员调用，程序员可以利用库调用（library call）来开发程序，有时比用系统调用更方便。à但是基于汇编语言，系统调用开发出来的程序往往性能更好。Php，python，java等语言开发应用程序速度较快，因为他们的开发语言库都非常个性化，丰富，但是运行速度较慢。
×Cpu指令集权限（0级别：所有指令，内核工作在这个级别；1，2级别是不用的；3级别：部分指令（不包括特权指令和敏感指令），应用程序工作在这个级别，因此如果应用程序要访问除cpu以外其他硬件必须通过内核来操作（访问内核的系统调用））
进程切换/上下文切换概念（Context Switch）:
执行应用程序----需用到cpu特权指令
内核终止应用程序，保留进程现场
内核执行系统调用，并将cpu执行结果返回给应用程序。
应用程序----继续执行
完整的一套linux操作系统
Linux+GNU工具链+glibc（c程序库）
API定义:由库/系统调用提供的编程接口
程序是否可以跨平台（操作系统平台）运行：
1） 程序运行过程：源代码-----编译为2进制程序----由OS运行（用到内核辅助功能，不同OS之间不同，不同os的库不同）---因此在那个OS平台上编译的就只能在那个os平台上运行。
2） 跨OS平台运行的必要条件：库/系统调用在不同的操作系统上是否一致（API），如何保证这一点（需要遵循POSIX规范，只要是遵循POSIX的OS，即api是一致的），如果一致，在其之上开发的程序就一致。
3） 在哪个OS平台上编译的就只能在那个OS平台上运行，因为编译时需要依赖于内核的特性（ABI：application binary interface）进行编译。2个操作系统的API可能兼容，但ABI未必兼容，例：win库文件.dll(dynamiclink library),linux库文件.so(shared object)；但两者的代码可以相同，即在linux上开发的可以在win上编译运行，反之亦然（因为API相同）。
4） 主要取决于API是否相同。
CPU架构介绍：
1） X86：8086系列的32位cpu；厂商主要是intel，amd；指令集IA-32
2） X86_64：amd64
3） Iantium：安腾，HP卖给intel的；指令集IA-64
4） Power：IBM（小型机使用）
5） Powerpc：（IBM，apple，motolola联合开发的）
6） M68000/M68K:motolola开发，早期Unix使用。
7） Arm：移动终端使用，arm公司，设计cpu架构，有专利，不生产，收专利费。
8） Sparc：sun公司―openoffice（被Oracle闭源）―libreoffice（开源免费）
9） UltraSparc：sun，用于工作站。
10） Mips：sun，用于嵌入式平台。
程序是否可以跨平台（硬件平台cpu架构）运行：
1） 编译：依赖当前硬件架构进行优化，不同平台（例x86àarm）之上编译的程序(底层cpu指令集不同)，不能在对方平台上运行,
2） 交叉编译（crosscompiling）：在X86平台上用arm库编译，可以在arm平台上运行。
3） 兼容性：一般来说，高一级版本的cpu可以兼容低级版本cpu的指令集，反之不行，例如在i386平台上编译的程序可以运行在x86_64平台上（！！但只能运行i386的指令集，即虽然运行在高级cpu上，只能使用低级cpu的指令，即相当于只有低级cpu的功能），反之不行。
4） 主要取决于ABI是否相同。
Linux发行版：
由linux发行商将在特定平台上（安装时需要在对应的平台上安装）编译好的二进制程序提供在一张安装光盘中（发行商为了更好的通用性，一定是在非常古老的cpu上测试通过的，所以别人编译好的程序，固然安装方便，但未必能发挥我们自己邮件的性能！！！！）。
Linux架构：应用程序----库----内核----硬件
OS上的人机交互接口：
GUI：gnome,kde,xfce(轻量级)
CLI：BASH，ZSH等等
主要linux发行版
Debian：非营利组织
Ubuntu：易用灵活性好（在server上的稳定性很难和redhat系列相提并论）。----mint
Redhat：商业公司，靠服务收费----CentOS（兼容redhat（重新编译redhat源代码构建的发行版），公益性发行版，可以用yum免费升级软件）----国内较流行红帽系，可以获取的资源也最多。（www.redhat.com/www.centos.com）rhel-6.4采用linux_2.6.32版本内核
Suse：SLES,OPENSUSE
非营利组织：www.kernel.org
Linux著名版本：2.4―2.6---3.10
我们自己编译好以后并压缩的内核一般在2M左右，小一点的内核可以做到小于一兆。