計算機大類下面，總共有 18 個專業方向，然而其中熱門且好就業的實際上只有 9 個。單純從孩子能否學會的角度出發，不同專業方向對孩子的單科成績要求是有所差異的。這 9 個熱門方向分別適合多少分數段的孩子去學習。依照孩子的分數來選擇專業，才能確保孩子能夠學會，未來就業也能拿到高薪。
第一類是信息安全、數據科學與大數據技術這兩個專業。信息安全，顧名思義，是學習如何保障信息的安全，防止信息泄露，應對網絡攻擊等。而數據科學與大數據技術是一個交叉學科，融合了統計學、數學、計算機科學以及其他特定領域的知識，用于從海量數據中挖掘價值。這兩個領域高度依賴數學的理論和方法，所以對數學成績的要求比較高。如果孩子想在這一領域拿到月薪 3 萬以上并且能夠學會，我認為孩子的數學成績應當在 130 分以上才比較合適。
第二類是軟件工程、網絡工程這兩個專業，它們屬于純軟件方向。軟件工程主要負責開發軟件，涵蓋從需求到測試維護的軟件開發全過程。網絡工程側重于網絡架構、網絡協議、網絡安全和網絡管理等方面。相較于信息安全和數據科學這兩個專業，它們對數學的要求相對低一些，一般建議在及格線以上，90 至 120 分就可以入門，難度相對較低。
第三類是計算機科學與技術、物聯網工程和智能科學與技術，它們都屬于偏硬件方向，也稱為軟硬件結合。而且這三個專業的課程有 80%的內容是相似的，只是在具體側重點上有所不同。計算機科學技術側重于計算機的系統結構、操作系統、編譯原理等基礎知識，同時也會涉及高級編程、算法設計與分析等內容。物聯網工程研究能夠將現實和網絡世界連接起來的網絡技術和設備，比如傳感器、無線通訊、云計算等。智能科學技術則更側重于機器學習、人工智能算法、智能控制等智能系統的開發與設計。所以在大學里，這三個專業物理和數學都要學習，比如物理中的數電、模電、電子電路、單片機、嵌入式等等。如果要給出一個標準，建議數學在 100 分以上，物理在 80 分以上可以選擇學習。
第四類是數字媒體和新媒體技術，在這 9 個好就業的專業里，它們屬于層次相對較低的，適合中低分段的孩子。數字媒體技術主要從事游戲開發和網頁設計，新媒體技術則是從事社交媒體的應用、內容創作等方面。只要學習并掌握多媒體技術、內容創作和一些基礎的編程知識就行。對數學和物理的要求不高，更看重孩子的創新能力以及對自媒體趨勢的敏感度，而且目前整體就業市場的需求還算不錯。#高考#
作系統（Operating System，縮寫：OS）是管理計算機硬件和軟件資源的系統軟件，用來協作計算機的各種硬件，以與用戶進行交互。
操作系統的開發涉及多個學科和技術領域，包括計算機科學、軟件工程、系統編程等，難度非常大，更重要的是操作系統的生態建設。
開發一款全新操作系統必須實現以下功能模塊：
操作系統內核
有微內核（Microkernel）、宏內核（Monolithic Kernel）、混合內核（Hybrid Kernel）等。
如鴻蒙操作系統就是采用了微內核架構。
內核主要提供如下基本服務：
- 內存管理：包括內存分配、分頁、段式管理等。
- 進程管理：包括進程創建、調度、同步、通信等。
- 設備驅動：為各種硬件設備提供驅動程序。
- 中斷處理：管理硬件中斷和異常。
其他服務，如文件管理、網絡支持等通過接口連到微內核。
用戶態的系統組件
系統調用接口：為用戶程序提供訪問內核功能的接口。
庫函數：如標準C庫（libc），提供常用的系統功能。
用戶界面：命令行界面（CLI）或圖形用戶界面（GUI）。
實現文件系統
文件系統是操作系統在存儲設備上組織文件的方法。
由三部分組成：文件系統的接口，對對象操縱和管理的軟件集合，對象及屬性。
具體地說，它負責為用戶建立文件，存入、讀出、修改、轉儲文件，控制文件的存取，當用戶不再使用時撤銷文件等。
網絡功能
實現TCP/IP協議棧、為網卡等設備提供驅動程序、實現DHCP、DNS等基礎服務。
作系統的基本概念
操作系統的概念
- 操作系統是指控制和管理整個計算機系統的硬件和軟件資源，并合理地組織調度計算機的工作和資源的分配
- 提供給用和其他軟件方便的接口和環境
- 是計算機系統中最基本的系統軟件
操作系統的特征
并發
- 并發：指兩個或多個事件在同一時間間隔內發生。這些事件宏觀上是同時發生的，但微觀上是交替發生的
- 并行：指兩個或多個事件在同一時刻同時發生
- 操作系統的并發性：指計算機系統中==同時==運行著多個程序，這些程序宏觀上看是同時運行著的，而微觀上看是交替運行的
- 單核 CPU 同一時刻只能執行一個程序，各個程序只能并發地執行
- 多核 CPU 同一時刻可以同時執行多個程序，多個程序可以并行地執行
共享
- 共享：即資源共享，是指系統中的資源可供內存中多個并發執行的進程共同使用
- 互斥共享方式：系統中的某些資源，雖然可以提供給多個進程使用，但一個時間段內只允許一個進程訪問該資源例：使用 QQ 和微信視頻。一時間段內攝像頭只能分配給其中一個進程
- 同時共享方式：系統中的某些資源，運行一個時間段內由多個進程同時對它們進行訪問所謂的同時往往是宏觀上的，而在微觀上，這些進程可能是交替地對該資源進行訪問的(即分時共享)例：使用 QQ 發送文件 A ，同時使用微信發送文件 B 。宏觀上看，兩邊都在同時讀取并發送文件，說明兩個進程都在訪問硬盤資源，從中讀取數據。微觀上看，兩個進程是交替著訪問硬盤的
并發和共享是兩個最基本的特征，二者互為存在條件
資源共享是以程序的并發為條件的，若系統不允許程序并發執行，則自然不存在資源共享問題若系統不能對資源共享實施有效的管理，則必須影響到程序的并發執行，甚至根本無法并發執行
虛擬
- 虛擬：指把一個物理上的實體變為若干個邏輯上的對應物。物理實體(前者)是實際存在的，而邏輯上對應物(后者)是用戶感受到的
- 虛擬技術時分復用技術：如處理器的分時共享空間復用技術：如虛擬存儲器
異步
- 異步：指在多道程序環境下，允許多個程序并發執行，但由于資源有限，進程的執行不是一貫到底的，而是走走停停，以不可預知的速度向前推進
- 只有系統擁有并發性，才有可能導致異步性
操作系統的目標和功能
- 作為系統資源的管理者處理機管理存儲器管理文件管理設備管理
- 作為用戶與計算機之間硬件系統之間的接口命令接口聯機命令接口脫機命令接口程序接口：可以在程序中進行系統調用(廣義指令)來使用程序接口。普通戶不能直接使用程序接口，只能通過程序代碼間接使用
- 實現對計算機資源的擴充
操作系統發展歷程
手工操作階段
此階段無操作系統
- 主要缺點：用戶獨占全機、人機速度矛盾導致資源利用率極低
批處理階段
- 單道批處理系統引入脫機輸入/輸出技術(用外圍機+磁帶完成)，并由監督程序負責控制作業的輸入、輸出主要優點：緩解了一定程度的人機速度矛盾，資源利用率有所提升主要缺點內存中僅能有一道程序運行，只有該程序運行結束之后才能調入下一道程序CPU 有大量的時間是在空閑等待I/O完成。資源利用率依然很低主要特征自動性順序性單道性
- 多道批處理系統操作系統正式誕生，用于支持多道程序并發運行主要優點：多道程序并發執行，共享計算機資源。資源利用率大幅提升， CPU 和其他資源更能保持“忙碌”狀態，系統吞吐量增大主要缺點：用戶響應時間長，沒有人機交互功能（用戶提交自己的作業之后就只能等待計算機處理完成，中間不能控制自己的作業執行無法調試程序/無法在程序運行過程中輸入一些參數）
分時操作系統
- 計算機以時間片為單位輪流為各個用戶/作業服務，各個用戶可通過終端與計算機進行交互
- 主要優點：用戶請求可以被即時響應，解決了人機交互問題。允許多個用戶同時使用一臺計算機，并且用戶對計算機的操作相互獨立，感受不到別人的存在
- 主要缺點：不能優先處理一些緊急任務。操作系統對各個用戶/作業都是完全公平的，循環地為每個用戶/作業服務一個時間片，不區分任務的緊急性
實時操作系統
- 主要優點：能夠優先響應一些緊急任務，某些緊急任務不需時間片排隊
- 在實時操作系統的控制下，計算機系統接收到外部信號后及時進行處理，并且要在嚴格的時限內處理完事件。實時操作系統的主要特點是及時性和可靠性
- 分類硬實時操作系統：必須在絕對嚴格的規定時間內完成處理例：導彈控制系統、自動駕駛系統軟實時操作系統：能接受偶爾違反時間規定例： 12306 火車訂票系統
網絡操作系統和分布式計算機系統
- 網絡操作系統：是伴隨著計算機網絡的發展而誕生的，能把網絡中各個計算機有機地結合起來，實現數據傳送等功能，實現網絡中各種資源的共享（如文件共享）和各臺計算機之間的通信例： Windows NT 就是一種典型的網絡操作系統，網站服務器就可以使用
- 分布式操作系統：系統中的各臺計算機地位相同，任何工作都可以分布在這些計算機上，由它們并行、協同完成這個任務主要特點：分布性和并行性
個人計算機操作系統
- 如 Windows XP 、 MacOS
操作系統運行環境
處理器運行模式
- 指令特權指令非特權指令
- CPU狀態內核態(管態)：說明此時正在運行的是內核程序，此時可以執行特權指令用戶態(目態)：說明此時正在運行的是應用程序，此時只能執行非特權指令
CPU 中有一個寄存器叫程序狀態字寄存器（PSW)，其中有個二進制位，1 表示“內核態”， 0 表示“用戶態”
- 內核態、用戶態的切換內核態 -> 用戶態：執行一條特權指令——修改 PSW 的標志位為“用戶態”，這個動作意味著操作系統將主動讓出 CPU 使用權用戶態 -> 內核態：由“中斷”引發，硬件自動完成變態過程，觸發中斷信號意味著操作系統將強行奪回 CPU 的使用權
中斷和異常的概念
- 中斷的作用：“中斷”是讓操作系統內核奪回 CPU 使用權的唯一途徑
- 中斷的類型內中斷(異常、例外)：與當前執行的指令有關，中斷信號來源于 CPU 內部例1：試圖在用戶態下執行特權指令例2：執行除法指令時發現除數為 0例3：有時候應用程序想請求操作系統內核的服務，此時會執行一條特殊的指令——陷入指令，該指令會引發一個內部中斷信號外中斷：與當前執行的指令無關，中斷信號來源于 CPU 外部例1：時鐘中斷——由時鐘部件發來的中斷信號例2：I/O 中斷_由輸入咄設備發來的中斷信號
- 內中斷(異常、例外)分類陷阱、陷入：一由陷入指令引發，是應用程序故意引發的故障：由錯誤條件引起的，可能被內核程序修復。內核程序修復故障后會把 CPU 使用權還給應用程序，讓它繼續執行下去。如：缺頁故障終止：由致命錯誤引起，內核程序無法修復該錯誤，因此一般不再將 CPU 使用權還給引發終止的應用程序，而是直接終止該應用程序。如：整數除 0 、非法使用特權指令
- 中斷機制的基本原理不同的中斷信號，需要用不同的中斷處理程序來處理。當 CPU 檢測到中斷信號后，會根據中斷信號的類型去查詢“中斷向量表”，以此來找到相應的中斷處理程序在內存中的存放位置
系統調用
- 系統調用：是操作系統提供給應用程序（程序員/編程人員）使用的接口，可以理解為一種可供應用程序調用的特殊函數，應用程序可以發出系統調用請求來獲得操作系統的服務
- 系統調用和庫函數的區別：編程語言（c,java）中里邊有很多庫函數，其實它們（不是所有的庫函數）就是將系統調用封裝起來，隱藏一些細節，使上層進行系統調用更加方便
- 系統調用發生在用戶態，對系統調用的處理發生在核心態
- 執行陷入指令（自陷指令或訪管指令）會處理內中斷，使處理器（CPU）從用戶態進入核心態
