作業系統操作
一個作業系統是一個允許使用者應用程式與系統硬體互動的構造。作業系統本身不提供任何功能,但它提供了一個環境,在這個環境中,不同的應用程式和程式可以完成有用的工作。
作業系統的主要操作包括程序管理、記憶體管理、裝置管理和檔案管理。下面將詳細介紹這些內容。
程序管理
作業系統負責管理程序,即一次為一個程序分配處理器。這被稱為程序排程。用於程序排程的不同演算法包括 FCFS(先到先服務)、SJF(最短作業優先)、優先順序排程、輪詢排程等。
在程序管理中,使用了許多排程佇列來處理程序。當程序進入系統時,它們被放入作業佇列。準備在主記憶體中執行的程序儲存在就緒佇列中。等待 I/O 裝置的程序儲存在裝置佇列中。
記憶體管理
記憶體管理在作業系統中扮演著重要的角色。它處理記憶體以及將程序從磁碟移動到主記憶體以執行,然後再移回磁碟。
作業系統為記憶體管理執行的活動包括:
- 作業系統根據需要為程序分配記憶體。這可以透過最佳適配、首次適配和最差適配演算法來實現。
- 作業系統跟蹤所有記憶體,即它知道哪些記憶體部分正在被程序使用,哪些是空閒的。
- 作業系統根據需要從程序中釋放記憶體。這可能發生在程序終止時,或者當它不再需要記憶體時。
裝置管理
作業系統處理許多 I/O 裝置,例如滑鼠、鍵盤、磁碟驅動器等。可以將不同的裝置驅動程式連線到作業系統以處理特定裝置。裝置控制器是裝置和裝置驅動程式之間的介面。使用者應用程式可以使用特定於裝置的程式碼(即裝置驅動程式)訪問所有 I/O 裝置。
檔案管理
檔案用於透過作業系統提供對資料儲存的統一檢視。所有檔案都對映到物理裝置,這些裝置通常是非易失性的,因此在系統發生故障時資料是安全的。
系統可以透過兩種方式訪問檔案,即順序訪問和直接訪問:
- 順序訪問
使用順序訪問按順序處理檔案中的資訊。檔案記錄一個接一個地被訪問。大多數檔案系統(如編輯器、編譯器等)都使用順序訪問。
- 直接訪問
在直接訪問或相對訪問中,可以隨機訪問檔案以進行讀寫操作。直接訪問模型基於檔案的磁碟模型,因為它允許隨機訪問。
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