1、系统的硬件组成：

包括 CPU、IO桥、主存储器、磁盘控制器

1.1 CPU：

中央处理单元，解释存储在主存中的指令；包括了PC、寄存器文件、ALU，PC指程序计数器，寄存器文件存储了一些数据，ALU指算术、逻辑单元；

1.2 主存：

主存是一个临时存储设备，DRAM；

1.3 磁盘：

2、系统的软件组成：

整个计算机的软件体系结构体如下图所示：

对上图的解读：
由上图可以看出，系统内核处于hardware和runtime library之间，runtime Library指的是程序运行时的库，这种库能够往上给应用程序提供API；
因此，操作系统应该做的事情至少包括了对下面的Hardware的管理；
对于一个计算机而言，硬件资源主要就是CPU、存储器（包括内存、磁盘）以及I/O设备，所以从这三个方面看操作系统是怎么在管理这些东西的；

1、CPU而言——引出进程概念

主要是需要提高CPU的利用率，假设CPU在运行一个程序，但是这个程序是对磁盘的读写，CPU在这个时候完全空闲了下来，这对CPU的利用率而言绝对是种浪费，因此操作系统的人就利用了进程的方式来提高CPU的利用率，每个程序都有自己单独的进程，并且进程有一个优先级的比较，CPU根据进程的优先级来进行调度切换，所以看起来像是在一个时刻运行了多个任务；

2、内存的管理，这是个大话题

程序只有装载在内存中才能去真正的运行，所以就有这么一个问题，计算机有限的物理内存如何给这么多程序去跑呢？
假设这么一个场景，计算机的实际物理内存为200M，程序A需要适应50M，程序B需要使用100M，最简单的分配方式就是直接分配，给A50M，给B100M，这个时候又来了一个程序C，需要200M，那在这种情况下，只能把原来的A和B的数据程序存到磁盘中，再跑C，这样就至少会存在这么几个问题：
（1）效率太低了，涉及不停的内存的切换来切换去；
（2）对整个操作系统而言有风险，假如A程序有个bug，因为直接在跑的是物理地址，这样的话A程序就有可能不小心改动了某个物理地址的值，可能会导致运行在其他物理地址的其他程序出问题，这样很不合理；
因此添加中间层，这一层就是虚拟地址，然后虚拟地址通过某种映射的方式能够转成物理地址，通过虚拟内存能解决上述的第二个问题，但是效率问题还是没有解决，因此提出了分页(page)的概念
提出分页想法的前提是程序的局部性原理，就是说每个程序其实在运行的时候，某个时间段内只是频繁的在用某一小段程序；
因此分页的意思就是将进程的虚拟内存进行分页，然后需要经常使用的就会装载在内存中，而不需要经常使用的，就先放在磁盘里，等需要的时候再去取就可以了

3、I/O设备的管理

其实这个意思就是操作系统会去对驱动进行管理，所以对于写应用层的人来说，不用去关心底下的硬件是如何在跑的

操作系统内核是应用程序和硬件之间的媒介，提供了几个基本的抽象：

1、进程：

操作系统对一个正在运行的程序的一种抽象

2、虚拟内存

操作系统为每一个进程提供了一个假象，像是完全自己在独占一段地址空间

linux管理进程空间布局，以32位的系统为例：
高地址1GB空间分配给内核空间，剩下的空间为userspace

3、文件（后面再补充完善）

UNIX I/O