什么是操作系统？
现在世面上的操作系统个可以说是百花齐放，但是它们的基本功能都是类似的， 包括：
进程管理， 内存管理，文件系统，网络通讯，安全机制，用户界面，驱动程序等。
同时我们会发现它们的基本架构也都是类似的，包括应用层， API层， 内核层。
先说应用层， 系统应用(System Application)是指系统自带的关键进程， 比如Windows和Mac都会有自己的Shell进程， Windows是Explorer.exe, Mac是Find.com. 用户应用(User Application)是指我们自己开发的应用程序, 比如QQ，Photoshop。系统应用和用户应用本质上没什么区别，都是通过系统API实现的，但是系统应用因为是操作系统开发公司的自家程序， 很多时候可以调用未公开的API。
再说API层，API层内部很多时候可以分更多的层， 比如Android会把这层分为Library和Application Framework, Mac和ios会把它分为分为Core Service和Media。API层尽管最底层都是C/C++, 但是上层不同平台会用不同的语言实现， 比如Android选择用Java封装Framework; Mac/ios选择用Objective-C封装Cocoa框架; Windows就更丰富了，有Windows C API，也有COM API，甚至还有WinRT API， 在这些C/C++ API上层，还有为不同语言(.net)封装的新API。
最后说Kernel层，内核既是程序在CPU处理器上运行的调度器，也是访问外部设备的桥梁，同时又提供了安全服务。操作系统内核类型， 包括微内核，宏内核，混合内核。宏内核(Monolithic, 也称单内核，巨内核)， 将所有系统功能都放在同一地址空间中，甚至将该地址空间映射到所有进程，Linux/Unix都是典型的宏内核。 微内核(Microkernel), 内核只负责最关键的任务调度和内存管理，其他功能全都交给外部用户态的服务程序完成，该架构下内核会很稳定，但是效率太低， Mac OS X内核XNU的核心Mach是一个微内核。混合内核（hybrid kernel）结合了2种内核的优点， Windows和Mac是典型的混合内核。
Windows的基本架构可以参考我的这篇<<理解 Windows API 调用过程>>和<<理解WinRT >>。
我们再看当前市面上流行的操作系统的种类以及它们之间的关系，主要包括桌面端(PC)，移动端（Mobile）， 还有服务器端(Server)，大概分布如下：
PC: Windows, Mac, ChromeBook
Mobile: Android, ios, WinPhone
Server: Linux, Unix
这些操作系统之间有何关系？
这些系统实际上都不是独立存在的，很多系统是从另外一个系统"进化"而来，下图展现了这种关系：
其中ChromeOS可能国内大家用的不多， 它Google ChromeBook的OS系统，北美学校比较流行，主要以Web为界面开发工具，C/C++为后台开发工具。
上面我也可以看到系统的2个大分支， 一个是Unix/Linux, 另外一个视Windows分支，我在<<关于字符集，编码格式，大小端的简单总结>>最后也提到了2个分支关于UFT8和Unicode16的区别。
最后，上面我也可以看到几家操作系统大公司的布局：
苹果希望借助Mac OS和ios统一PC和Mobile市场， 这2个系统尽管运行在不同的硬件架构上(x86和ARM), 但是苹果应该视用同一份代码代码开发的（内部用宏做区分），应用层也用同一套API(Cocoa).
微软希望借助Win10的UWP统一PC和Mobile市场，Win phone7本来是采用Win CE架构的, Win Phone8之后微软改成了NT架构，这样和PC就实现了统一，具体我在<<GDI VS Dxgi>>也有相关阐述。
Google以开放的姿态，它的Android和ChromeOS分别有个应用市场（Google Play Store和Google Chrome Store)，好像有合并的打算，同时Google内部也在开发”Fuchsia“新操作系统。
苹果和微软的战略很相似，Google相对有些不一样，未来会谁胜谁负，我们拭目以待吧。
posted on 2016-11-27 22:25
Richard Wei 阅读(1726)
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