百科查出来的就是管理计算机硬件与软件的计算机程序。大白话即：
1、操作系统本身也是代码构成的；
2、操作系统跟一般的程序（微信、photo shop）不一样的地方在于，它可以直接控制（管理）硬件；
3、结合以上两点，操作系统就是一个大管家，管理了所有的普通程序，管理了所有的硬件。所有的普通程序运行在操作系统之上，操作系统作为中间人的角色，管理者普通程序与硬件之间的沟通。
软件就是一个统称，有时候指的是程序，有的时候指的个品牌。比如windows软件， 指的是在windows下运行的软件；比如微信软件，就是指微信。
程序主要容易与代码搞混。代码一般保存在硬件中，运行时就变成了程序。比如用户在windows操作系统的桌面点击微信的图标时：
1、操作系统就会先去硬盘上找到微信代码的位置
2、把代码加载到内存中
3、加载完毕就开始运行微信，此时代码就变成了程序
2.硬件概览计算机硬件如果展开来讲的话就是个黑洞，这个地球上没有几个人能完全讲明白。所以这里只以我们使用编程的pc主要使用到的几种硬件来进行讲解。
硬盘硬盘主要分为机械硬盘和固态硬盘，多数同学应该都知道固态硬盘比机械硬盘快，速度的差别主要因为他们的存储介质 工作原理不同造成的。
固态硬盘存储主要使用闪存（NAND Flash）作为永久性存储器的计算机存储设备，可以理解为固态硬盘上面有很多很多的颗粒，每个颗粒上面使用高低电位来存储信息。需要读写信息的时候只要读取或者改变这些颗粒的电位信息。不正确的说，固态硬盘的上限是光速。
机械硬盘存储主要使用磁盘，使用磁盘上面每个最小单位上面的有没有磁性来进行存储信息。需要读写时，需要磁头臂带着磁头加上磁盘转动来进行读写。不正确的说，机械硬盘的上限是电机的转速。
即固态比机械快的原因是固态省掉了机械硬盘寻道（磁头 磁头 磁盘转动进行读取数据）的时间。
这里可能会有同学问，电位的高低和磁性的有无是怎么存储那么多复杂信息的？这里涉及到后面的编码和表示方法（进制），硬盘的高电位低和磁性有无都可以定义为0和1，即二进制，和我们自然计数法的十进制不同但是可以转换，比如二进制的111等于十进制的5。然后通过编码器，将这些二进制数据进行转换，就可以得到复杂的信息。比如保存我们的代码，保存我们的媒体文件，保存图片等等。
内存内存（粗略可以理解为DRAM）跟硬盘的功能一样是存储数据的地方，但是有时候容易与硬盘搞混。不同点在于，内存在不通电的情况下是会丢失数据的，固态硬盘在不通电情况数据可以永久保存的。
内存的作用是用来保存操作系统和普通程序当前信息。举例来说，内存就像一块可以随时涂鸦和擦除的画板，当前操作系统和程序长啥样，就在这个画板上画出来就行了，有改变的时候就重新擦除再画。
但是为啥不保存在硬盘上面呢？用画板那个例子来说，这里原因有两个：1、硬盘的速度没有内存快，所以画画的速度自然没有内存快；2、成本问题，内存的价格是大于硬盘的。
总结一下，内存是通电才能保存信息的地方，保存了当前计算机运行着的所有程序的信息。
CPUcpu（central processing unit）即中央处理器（中央处理单元），为啥叫做中央处理器呢？因为一台计算机上面有很多的pu（计算单元），比如网卡有自己的处理器，还有我们熟知的显卡有自己的gpu。cpu比较特殊，他负责管理大头和一些综合的复杂计算，所以叫做中央处理器。主要功能就是计算、处理指令，这里的指令就是代码转换过来的cpu能识别的信号。
cpu的逻辑原理是使用了它的三个基本组成单元寄存器 控制器 运算器来完成的。运算器 负责算术运算和逻辑运算。控制器则高级一点，负责应对所有的信息情况，调度运算器把计算做好。寄存器就稍微复杂一点，既要对接控制器的命令，传达命令给运算器；还要帮运算器记录处理完或者将要处理的数据。与cpu交互最多的硬件是内存，用之前的画板例子来说，就是控制画画的人 笔是cpu，画板是内存。
cpu的物理原理是使用了微型电路来模拟逻辑、数学运算来完成的。这里比较复杂，就直接讲直白一点的结论就行了。cpu是按照二进制来计算加法，而且只会计算加法，减法乘法除法都是通过一定的数学手段模拟到加法上。二进制的计算模拟成通过二极管、三极管的组合，获得3种基本的门电路：与门、或门、非门。通过3个门电路的组合，又能得到与非门、异或门。把与非门和异或门组合，可以做出半加器。再通过半加器组合出全加器。根据计算位数，再把多个全加器组合起来，实现多位相加。因此是通过元器件的一层一层的组合，一层一层的抽象包装，最终实现CPU的加法运算。
主板与网卡有了之前的三大件（硬盘、内存、cpu）以后，就需要有一个地基来放置他们了，并且提供让他们能互相通信的功能，这就是我们的主板，可以理解为基础设施即可。主板在管理这些硬件的时候，自身其实也在运行一个程序，叫做BIOS（base input output system，基本输入输出系统），主要功能就是为硬件之间通信提供服务，这种程序叫做嵌入式软件（即提前写入的软件）。
网卡就是让你接入网络的硬件，主要区分就是有线还是无线（wifi），不用展开讲。
其它显示器、鼠标、键盘、音响这些都是外接输入输出设备。
3.操作系统启动过程前面把硬件的基础大概讲了一遍，涉及到的主要知识大概都能讲明白了，但是总体来说操作系统可能还会比较模糊，下面我结合操作系统的具体启动过程来强化一下硬件、软件（程序）、操作系统之间的关系。
1、重复之前说的，操作系统也是一个程序，只不过它比普通程序能管得更宽，重要的信息重复多几遍。操作系统的代码首先会储存在硬盘里面，而且根据不同的操作系统（windows、mac os、linux），它存放的位置会不同，但是都是有一个特定的位置。
2、当你按下开机键的时候，主板上面的BIOS会先于操作系统启动，完成对硬件的检查，比如最基础的CPU有没有、硬盘有没有、内存有没有，没有的话就会启动不了。BIOS的基础检查完成以后，会从硬盘的特定位置找到操作系统的代码，从这个位置把操作系统的代码，从硬盘拷贝进入内存，然后完成从代码到程序的启动过程。
3、拷贝完成以后，操作系统的程序就开始运行了，操作系统在内存里面的代码会转换成cpu指令，让cpu完成处理，开始慢慢从终端（一般都是显示器）呈现给用户。至此，操作系统就算启动完成了。
总的来说，操作系统的启动过程也是代码到程序的过程。
书籍参考 -- 《深入理解计算机操作系统》
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