一台计算机上往往同时运行着浏览器、编辑器等多个程序。操作系统（Operating System，简称 OS） 位于底层硬件与应用程序之间，负责统一调度硬件资源并隔离不同程序。
操作系统管什么
操作系统的核心职责包括五个方面：
- 进程调度：分配 CPU 时间片，在多个运行中的程序之间切换。
- 内存管理与隔离（虚拟内存）：为每个进程分配独立的虚拟内存空间。普通程序无法直接读取或修改其他进程（例如密码管理器）的内存，一旦越界访问就会被系统终止。
- 文件系统管理：将磁盘存储空间组织为目录与文件。
- 设备驱动管理：通过驱动程序将不同型号的网卡、显卡、磁盘封装成统一的读写接口供应用程序调用。
- 用户与权限控制：记录当前登录用户与运行进程的所属身份，在访问文件或系统资源时核对权限。
用户态、内核态与系统调用
为了防止普通软件绕过操作系统直接去动硬件，CPU 和操作系统把运行环境分成了两层：
- 内核态（Kernel Space）：操作系统最核心的内核（Kernel）运行在这里，拥有最高硬件特权，可以访问所有物理内存和硬件设备。
- 用户态（User Space）：平时用的浏览器、编辑器、聊天软件全都在用户态运行，受到严格限制，不能直接碰硬件，也不能看别的程序的内存。
当一个用户态程序需要读文件、发网络包或者申请内存时，必须通过系统调用（System Call）向内核打报告：由内核检查权限无误后，替它操作硬件，再把结果传回来。
注意
在 Windows 上选“以管理员身份运行”或在 Linux 下用 root 账号跑一个程序，这个程序依然运行在用户态，同样要走系统调用；区别只是内核检查权限时会给管理员身份放行更多系统配置。只有系统内核本身和硬件驱动才真正跑在内核态。
常见操作系统与 Linux 发行版
平时打交道最多的操作系统主要有：
- 桌面系统：Windows、macOS、Linux 桌面版。
- 手机系统：Android（底层基于 Linux 内核）、iOS。
- 服务器系统：互联网服务器和云主机绝大多数跑的都是 Linux，少数企业内网用 Windows Server。
严格来说，“Linux”原本只指操作系统内核。不同团队把 Linux 内核加上包管理器、基础工具和桌面打包在一起，就成了各种 Linux 发行版（Distro）：比如常用来做服务器和开发的 Ubuntu / Debian、企业常用的 Rocky Linux / RHEL，以及专门预装了大量渗透测试工具的 Kali Linux。
代码是怎么跑起来的
程序员写的源代码要变成能跑的程序，常见有两种方式：
- 编译型（如 C、C++、Go、Rust）：发布前先用编译器把源码直接翻译成对应系统和 CPU 架构的机器码可执行文件（如 Windows 的
.exe、Linux 的 ELF 文件），CPU 可以直接执行。 - 解释型（如 Python、JavaScript、PHP）：运行时启动对应的解释器（比如
python3或node），由解释器一行行读取源码并执行。
而我们操作操作系统也有两种方式：用鼠标点窗口图标叫 图形界面（GUI）；在终端里敲文本命令交给 Shell（如 Linux 的 bash、Windows 的 PowerShell）执行叫 命令行界面（CLI）。远程服务器一般不装图形桌面，后面做安全测试经常要直接用命令行操作。