操作系统做什么
操作系统的一个功能是提供抽象的接口，另一个主要功能是管理硬件资源。
不要让CPU打盹
CPU资源的管理方式大致经过以下3个阶段，
①多道程序（multi programing）：
通过一个监控程序，当某个程序暂时无需使用CPU时，监控程序就把另外正在等待CPU资源的程序启动，使得CPU能够充分地利用起来。
粗糙的用法，如果程序长期使用CPU不释放，别的程序就无法得到执行；程序没有分优先级，无轻重缓急之分。
②分时系统（Time - sharing system）：
每个程序运行一段时间后都主动让出CPU给其他程序，使得一段时间内每个程序都有机会运行一小段时间。但是如果程序进入了while(1)死循环，仍然会霸占住CPU，整个系统会停止。
③多任务系统（multi - tasking）：
操作系统接管了所有硬件资源，并且本身运行在一个受硬件保护的级别，所有的应用程序都以进程（process）的形式运行在比操作系统权限更低的级别。CPU由操作系统统一分配。每个进程根据优先级的高低都有机会得到CPU，但是如果运行了超过一段时间，操作系统会暂停该线程，将CPU资源分配给其他等待运行的进程。这种CPU的分配方式即所谓的抢占式（Preemptive）。
设备驱动
当成熟的操作系统出现后，硬件逐渐被抽象成了一系列概念。在unix中，硬件设备的访问跟访问普通的文件形式一样；在windows系统中，图形硬件被抽象成了GDI，声音和多媒体设备被抽象成了DirectX，磁盘被抽象成了普通的文件系统。
内存不够怎么办
在多任务系统中，如何将计算机上有限的物理内存分配给多个程序使用。
我们把程序中给出的地址看作是一种虚拟地址（virtual address），然后通过某种映射的方法，将这个虚拟地址转换成实际的物理地址（physical address）
①内存分段（segmentation）：
把一段程序所需要的内存空间大小的虚拟地址映射到某个地址空间。
优点：程序间实现了地址空间的隔离，不会互相影响，更加安全；编程者不再需要关心物理地址变化，因为虚拟地址是一样的
缺点：当内存空间不够时，需要频繁地读写硬盘/内存置换数据，效率低下
②内存分页（paging）
将地址空间人为地等分成固定大小的页，每一页的大小由硬件确定，或硬件支持多种大小的页，由操作系统选择决定页的大小。
该方法利用了内存局部性的一个特点，即在一段时间内，系统中频繁使用的内存主要是个某个小部分，以此提供内存利用率。
③共享内存
将不同程序的相同数据的虚拟地址，如果映射到同一片物理地址上，即可实现共享内存。
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