操作系统发展的历史如下。
1.最初1940s的一个状态机，以电子管(vacuum tubes)为逻辑门，以延迟线(delay lines)为存储器，以打孔纸带/指示灯作为输入/输出。这种设计下，ENIAC程序是用物理线路（hard-wire）的，每次重编程都需要重新接线。这种设计下成功运行了打印平方数，微分方程数值求解等问题。

那时候是不需要操作系统的，因为计算机唯一的对象就是独占计算机运行的程序

2.40s的内存是在一维的线上保存数据，50s出现了磁芯来作为内存（是在二维上的，行选通和列选通），有了读卡器和打印机作为I/O设备。
提升：更快更小的逻辑门(晶体管)、更大的内存(磁芯)、丰富的I/O设备。
为了支持I/O设备的运行，出现了中断机制，程序运行时随时可以跳转。
有了操作任务系统（Operate jobs system）也就是批处理系统。程序运行的输出可以存在IO中供下一个程序使用。此时的操作系统是一个简单的串行程序调度器和一系列库函数。操作系统开始有设备、文件、任务，但只有一个独占计算机运行的程序。

3.60s时集成电路和总线出现，我们有了更快的处理器，更快、更大的内存（虚拟存储出现），更丰富的I/O设备（完善的中断/异常机制）。
此时的内存足够大，能够同时载入多个程序，但是CPU只有一个，那有什么用呢？
这里有一个很重要的观念，我们的程序并不总是用CPU运行。比如输出所有素数，执行过程分为计算+把结果放到打印机打印，计算很快的，打印机可能需要几分钟时间。一个很自然的想法是，让操作系统在不需要使用CPU的时候让别的程序使用CPU。程序A等待IO设备时，将B程序载入内存，程序B运行完…这样可以实现CPU的并行。
此时的操作系统需要具备以下能力：

将多个程序同时载入内存的能力
在多个隔离的程序切换的能力

此时，操作系统就有了进程的概念和进程管理的API。
当然，也不一定只在使用打印机的时候切换，也可以比如每隔10ms切换一次，如将A程序切换到B程序。这就是中断，可以定时打断CPU，A程序运行时中断，会跳转到中断处理程序，可以切换到B，将CPU计算资源给B。这个中断处理程序就是操作系统的一部分，有了现代操作系统的雏形

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执行一个while(1)的死循环系统不会崩溃，是因为该程序运行时是会被中断的。操作系统是运行在一个比较高的层级的，有比较大的权限，可以接管系统中所有的中断，这是普通的应用程序所没有的权限。
如下例：

在C代码中关闭了系统的响应中断，原则上在运行时能让系统崩溃，但看结果发现没有，而是报了一个segment fault。

gdb a.out
b main
c
r
layout asm

可以看到汇编执行到cli时，会产生一个异常，该异常被操作系统捕获，操作系统认为a.out的程序执行了非法的操作，会给a.out发送一个信号将其杀死。这套机制在1960年代就诞生了，沿用至今。

到1965年MIT开发Multics多任务多用户的系统时，计算机系统的发展进入了modern era。
此时，计算机系统最重要的概念就是进程、中断和虚拟内存，有了这些技术，就跟我们今天的操作系统没有很大区别了。

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4.70s，集成电路空间空间，“计算机”与今天的差距更小了。它有
CISC指令集：中断，I/O，异常、MMU、网络
个人计算机、超级计算机。
1970年有了Pascal，1972年有了C。
那个时代，今天能做都那时候都能做了。
分时系统走向程序，1969年UNIX诞生并逐渐完善
1973：信号API，管道(对象)，grep

信号上面介绍过了，管道`|`是将前一个命令的输出作为后一个命令的输入,如
seq 1 1000000 | less 就是将1～100000的数打印出来，但每次只显示其中一页
空格切到下页，b切到上页。
grep是用来查找字符串，如 seq 1 1000000 | grep 100 | wc -l
seq 1 1000000是打印1～100000的所有数
seq 1 1000000 | grep 100是打印字符串中含有100作为子串的那部分
再加上|wc -l 是计数，最后输出4000
（1973年的OS和现在很像，也是在终端中编程）

1983：BSD socket(对象)，是网络编程的操作系统对象
1984：procfs（对象）

procs是系统里/proc的目录，这个目录里有以下信息：
	比如可以查看 cpuinfo 文件来查看当前电脑的配置：
	（输入cd /proc，cat cpuinfo | less）
	也可以进入每一个进程对应的目录去查看进程的信息，如：
	(输入cd 1 ，sudo cat maps):查看1号进程的内存。
	(输入cat stat)：查看1号进程运行的重要信息如运行多少时间。
	(输入cat cmdline)：查看1号进程是什么程序 (/sbin/initautonoprompt)

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这节课主讲UNIX系统，是操作系统奠基性的杰作。
UNIX影响了现在的所有的操作系统：

BSD(1977)
MACOS(1984)
Minux(1987)
Windows（1985）
Linux 0.01(1991)
Debian(1996)
Windows XP(2002)
Ubuntu(2004)
iOS(2007)
Android(2008)
Windows 10(2015)

1970s开始操作系统就拥有了完整的“Three Easy Pieces”。
虚拟化：进程、虚拟存储、设备抽象
并发：多个进程分时共享多个处理器：进程/线程间通信
持久化：Unix文件系统及其后代（ex2,ex3,ex4,btrfs,xfs,zfs…）