操作系统的核心功能：

• 虚拟化：将物理硬件抽象成通用的、易用的虚拟形式。这里的虚拟化并不是指 KVM 等虚拟化技术
• 提供了 API 供开发者操作这台「虚拟机」的方方面面
• 管理硬件资源，提供给应用程序高效和公平使用的能力

设计目标：

• 抽象：抽象物理设备、抽象磁盘成为文件系统等等，为使用者提供便利
• 高性能：OS 带来了抽象，势必也会带来一些性能上的损失（overheads），比如更多的指令消耗更多的时间、占用更多的内存或者磁盘。OS 需要尽可能减少这部分损耗
• 保护：使不同应用程序之间不被相互影响，保护系统本身不被非法侵入
• 高可靠性：操作系统需要保护高可靠性，不停机工作

此外还有一些特定场景的设计目标，比如 节能（enery-efficiency） 对于一些 IoT 设备来讲就相对重要。安全（security） 和 适合移动平台（mobility） 也有其各自的场景。

OS 简要发展史：

1. 一开始计算机只是一些 库，方便开发人员使用
2. 后来开始产生 内核态和用户态，使得一些核心的操作（比如 I/O、访问物理内存等）仅在内核态下可用，而用户需要使用系统调用（system call）来使 OS 帮你做这部分能力。这种隔离避免了不同用户态程序各自操作系统核心资源带来的混乱
3. 微机出现后，开始有了 并发 的概念，使得操作系统和硬件可以同时服务于多个应用程序
4. 当代 PC，集前人智慧，成熟完善，但对新的场景仍有发展，比如移动平台

内容来自 OSTEP: Ch2: Introduction。