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# 操作系统（Operating System，OS）

哇！终于来到我们平时最常接触的部分——操作系统了！以前使用的DOS、Windows 98、XP，和现在的Windows 7、Windows 10及 Windows 11，都属于操作系统（Opereating System）。不过，却不要误会操作系统就只有微软（Microsoft）的，其实有很多其它系统都比Microsoft的操作系统更强大、更稳定，只是由于他们的功能和行应用场合不同，一般人较少接触到而已。或许您听说过Unix、Linux、FreeBSD、MAC等名字，其实它们也是操作系统哦～

## 操作系统的角色

首先让我们看看操作系统是做什么用的。虽然我们可以从键盘输入和从屏幕看到输出，还可以在网上看到这篇文章。但如果离开了操作系统，这些东西都不可能实现。
在写这网页的我和在看网页的您，对电脑来说都是用户（User）。操作系统可以说是在用户和电脑之间担当了翻译，让我们彼此能够交谈。简而言之，操作系统是人机之间的界面。当您对电脑下达命令（command）的时候，都是被一个非常特殊的系统软件（操作系统）所接收﹔然后操作系统将命转换成硬件所能理解的动作，再交给硬件去执行﹔最后操作系统还要将执行完的结果显示在屏幕上面给用户看。

从用户的角度看，可以从下面的图简单了解系统的结构：

```text
       [   用户   ]
      [  一般软件  ]
     [   高级语言   ]
    [    低级语言    ]
   [     系统驱动     ]
  [======操作系统======]
 [       硬件内固件     ]
[          硬件          ]
```

如前文所述，[电脑是台笨机器](./what_is_computer.md)。它的智慧都是来自人们编写的程序。从上图我们看出，使用者如果要和电脑沟通，先通过一堆程序语言然后到达操作系统，然后操作系统再通过硬件的固件指挥硬件设备……过程似乎非常复杂。不过如果我们不理会那些程序是用什么语言写和怎么写的话，其实在我们和电脑之间可以简化为：

> 用户程序 --> 操作系统 --> 硬件 

操作系统本身就是一个大型程序，它就负责直接和硬件沟通。而我们通常指的程序大多指应用程序（applications，简称APP，手机上的APP就是这个意思），比如Word、Excel、Chrome、微信等等。程序是必须安装在操作系统上面的，而且是可以卸载或移除的，就好像是买了台汽车回来，您可以把里面的音响都拿掉换新的进去一样。以前Microsoft被美国政府状告法庭，说其违反商业公平原则，罪状之一就是将IE加进Windows98里面，有强迫使用者使用IE之嫌，而对其它的浏览器不公平。因为您不能把IE从Windows98中拿走：总不成我把CD音响拿掉，汽车就开不起来的道理吧？（不过即使是到了Windows11的时候微软也只是屏蔽了IE的入口，不能完全移除，因为IE还被很多软件调用着）不过这是题外话了。

## 揭开操作系统的神秘面纱

不知道大家有没有听过DOS（Disk Operating System）。它可以说是Windows的前身，也是由微软开发的。DOS系统没有我们现在常用的图形界面，就是一个黑底的上面有着许多文字的界面。你不能使用鼠标，只能通过键盘敲击命令复杂的进行操作。不过DOS非常的小，只有5M左右。不过现在的Windows，动辄几个GB（Windows11多版本安装映像甚至大于5GB），相比以前的DOS真的非常大了。

我们在安装任何软件游戏，包括操作系统前最好了解一下系统要求(System Requirement) ：

DOS 6.22：

- 512KB RAM
- 8088（早于前文提到的80286）或更先进的处理器
- 至少 5MB 的硬盘空间 (推荐5-10MB)
- 软盘
- EGA/VGA 显示器/显卡
- 鼠标（可选）

> 相信各位几乎找不到不支持DOS的系统要求的电脑了吧

Windows 11:

- 4GB RAM
- 1 GHz 以上的处理器
- 64GB 的硬盘空间      ~~_（吐槽：实际15G足够）_~~
- 支持 UEFI 安全启动的主板    ~~_（吐槽：可以绕过）_~~
- TPM 2.0 支持      ~~_（吐槽：也可以绕过，满足Windows10要求即可）_~~
- 720P 以上的显示器，DX12以上支持的显卡
- 网络连接    ~~_（吐槽：家庭版必须用来激活，可以绕过）_~~

我们称Windows的界面为GUI（Grahpic User Interface），其功能也是充当翻译罢了（又一层界面），真正操作系统需要的还是命令行（command line）。GUI让那些不会（或懒得）用命令行的使用者可以对操作系统进行指令输入，其作用一如操作系统为我们和硬件之间担当翻译一样。比如，您用鼠标按“此电脑（我的电脑）”和您在命令提示符（cmd.exe）下打“explorer”并回车的结果是一样的。不过时至今日的Windows系统，也很难分清楚命令行和GUI输入的界限了。

无可否认的是，GUI的确是非常好用的东西，比如用鼠标一拖一放来复制档案，比起用DOS的copy加一堆路径和选项方便多和进步多了。个人电脑能有今天这么快的普及，GUI的确是功不可没。GUI已经将操作系统包装的漂漂亮亮方便用户使用。

## 操作系统和应用程序的关系

我们平时想要用Word打打报告、玩电脑游戏、还要连上网和朋友们聊天，这些可以说是应用程序的功能。
不过现在的操作系统功能都会包含了越来越多的应用功能，它们之间的界定也更加模糊，所以现在的操作系统可以说是一个包而非单纯的OS了。
应用程序一定要在先装好了操作系统之后才可以安装，而且也有不同的版本给不同的平台（platform，即操作系统的构架）。很明显﹕给Windws98用的Office2000就硬是不可能装在Window3.1上面，更不要说装在Linux上面使用了。而且，应用程序只能在操作系统准备妥当之后才能使用，在开机的过程之中，操作系统先必须先于应用程序被加载启动。

## 选择操作系统

不同的操作系统其管理和操作方式都很不相同，也很难说哪一个最好。主要还是看使用者的用途，而且每个操作系统都有其优缺点，也要看使用者的习惯和个人喜好。最好是对不同的系统使用过一段日子了，才好下判断和选择适合自己的系统。在选择系统的时候，除了自身用途和价格考虑之外，还要看系统的支持程度，比如常用软件的获取，硬件支持，技术支持等等条件。

在学习操作系统的时候，应该抱着开放的态度，不要墨守成规和先入为主。不要站在一个操作系统的角度去看另外的操作系统，这样是不公平的。别忘记一点，就是：不管何种操作系统，都是服务我们的工具而已。工若善其用，必先利其器。请好好了解您的操作系统吧。

不过我们在“学习Linux”章节会谈到一个Linux发行版（在后面会解释，简单来说就是对操作系统的一个小的封装）Rocky Linux。

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> 原文: [netman](http://www.study-area.org/compu/compu_os.htm)</br>
> 翻译: cxykevin</br>
> study-area-cn