操作系统概览

计算机分为硬件和软件两部分，硬件包括CPU、内存、硬盘、键盘等，软件一般包含系统软件和应用软件。其中最重要的系统软件是操作系统。

操作系统

当我们运行程序时，一般不直接与硬件打交道，而是通过操作系统去访问键盘、内存等。所以操作系统有两方面的作用：

1. 作为机器的扩展 屏蔽硬件的差异性; 提供抽象层，比如进程、虚拟内存、文件等

2. 作为资源的管理者 对CPU、I/O设备、内存等资源进行管理，避免被滥用

进程与线程

进程是操作系统对正在运行中程序的抽象，也可以理解为对处理器的抽象。在一瞬间，CPU只能运行一个进程，但是在多道程序设计系统中，每个进程各运行几十或几百毫秒，那一秒内CPU就可以同时运行多个进程，给人产生了并行的错觉。操作系统需要记录进程运行时的信息，包括程序计数器（PC）、寄存器、变量的当前值等，以便在进程切换后对其进行恢复。

一个进程包含一个线程，对现在的系统而言，通常一个进程有多个线程执行不同的任务，这些线程是共享进程资源的。线程是操作系统进行运行调度的最小单位。操作系统对进程的调度实际上就是对进程里面线程的调度，它包含在进程当中，是进程中实际运行工作的单位。

虚拟内存

虚拟内存是一个抽象概念，它为进程提供了假象，认为它拥有整个主存，但实际上，它通常是被分隔成多个物理内存碎片，还有部分暂时存储在外部磁盘存储器上，在需要时进行数据交换。每个进程看到的内存都是一致的，称为虚拟地址空间。

文件

文件就是字节序列。“一切皆是文件”是 Unix/Linux 的基本哲学之一。不仅普通的文件，目录、字符设备、块设备、 套接字等在 Unix/Linux 中都是以文件被对待；它们虽然类型不同，但是对其提供的却是同一套操作接口。每个I/O设备，包括磁盘、键盘、显示器、甚至网络，都可以抽象成文件，在Unix/Linux系统中，系统中所有的输入输出都是通过调用IO系统调用来完成

参考资料

1. 百度百科-虚拟内存

2. 豆瓣-深入理解计算机系统（原书第3版）