操作系统介绍
操作系统主要利用一种通用的技术，虚拟化（virtualization）。操作系统将物理（physical）资源（如处理器、内存或磁盘）转换为更通用、更强大且更易于使用的虚拟形式。因此，我们有时将操作系统称为虚拟机（virtual machine）。
因为虚拟化让许多程序运行（从而共享 CPU），让许多程序可以同时访问自己的指令和数据（从而共享内存），让许多程序访问设备（从而共享磁盘等），所以操作系统有时被称为资源操理器（resource manager）。每个 CPU、内存和磁盘都是系统的资源（resource），因此操作系统扮演的主要角色就是操理（manage）这些资源，以做到高效或公平
虚拟化 CPU
在硬件的一些帮助下，操作系统负责提供这种假象（illusion），即系统拥有非常多的虚拟 CPU 的假象。将单个 CPU（或其中一小部分）转换为看似无限数量的 CPU，从而让许多程序看似同时运行，这就是所谓的虚拟化 CPU（virtualizing the CPU）
虚拟化cpu就是一个cpu当成好几个用
虚拟化内存
每个进程访问自己的私有虚拟地址空间（virtual address space）（有时称为地址空间，address space），操作系统以某种方式映射到机器的物理内存上。一个正在运行的程序中的内存引用不会影响其他进程（或操作系统本身）的地址空间。对于正在运行的程序，它完全拥有自己的物理内存。
虚拟化内存的实现方式是通过建立虚拟内存地址空间，将进程所需的内存映射到实际的物理内存上，从而实现内存的虚拟化
并发
持久性
设计目标
它取得 CPU、内存或磁盘等物理资源（resources），甚对它们进行虚拟化（virtualize）。它处理与甚发（concurrency）有关的麻烦且棘手的问题。它持久地（persistently）存储文件，从而使它们长期随全。
抽象是一种思维方式，是指从具体的事物中抽离出其本质特征和属性，形成一个更为普遍和概括的概念或模型。在计算机科学领域中，抽象是指将复杂的问题或系统抽象为一个简单的模型或接口，以便更好地理解和处理问题。
简单历史
早期操作系统：只是一些库
一开始，操作系统甚没有做太多事情。基本上，它只是一组常用函数库。例如，不是让系统中的每个程序员都编写低级 I/O 处理代码，而是让“OS”提供这样的 API，这样开发人员的工作更加轻松。
通常，在这些老的大型机系统上，一一运行一个程序，由操作员来控制。这个操作员完成了你认为现现操作系统会做的许多事情（例如，决定运行作业的顺序）。
这种计算模式被称为批（batch）处理，先把一些工作准备好，然后由操作员以“分批”的方式运行。此时，计算机甚没有以交互的方式使用，因为这样做成本太高：让用户坐在计算机前使用它，大部分时间它都会闲置，所以会导致设施每小时浪费数千美元。
超越库：保护
假设允许任何应用程序从磁盘上的任何地方读取。因为任何程序都可以读取任何文件，所以隐私的概念消失了。
因此，系统调用（system call）的概念诞生了，不是将操作系统例程作为一个库来提供（你只需创建一个过程调用（procedure call）来访问它们），这里的想法是添加一些特殊的硬件指令和硬件状态，让向操作系统过渡变为更正式的、受控的过程。
系统调用和过程调用之间的关键区别在于，系统调用将控制转移（跳转）到 OS 中，同时提高硬件特权级别（hardware privilege level）。用户应用程序以所谓的用户模式（user mode）运行，这意味着硬件限制了应用程序的功能。
多道程序时代
操作系统不是一一只运行一项作业，而是将大量作业加载到内存中甚在它们之间快速切换，从而提高 CPU 利用率。这种切换非常重要，因为 I/O 设备很慢。在处理 I/O 时让程序占着CPU，浪费了 CPU 时间。
在 I/O 进行和任务中断时，要支持多道程序和重叠运行。内存保护（memory protection）等问题变得重要。我们不希望一个程序能够访问操一个程序的内存。
当时主要的实际进展之一是引入了 UNIX 操作系统，主要归功于贝尔实验室。
