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結構。作業系統本身不提供任何功能,但它提供了一個環境,使不同的應用程式和程式能夠完成有用的工作。

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。這些內容將詳細介紹如下。

Operating System Operations

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先來先服務 (FCFS)、最短作業優先 (SJF)、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。準備在主存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存以執行,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被程序使用,哪些是空閒的。
  • 作業系統根據需要釋放程序的記憶體。這可能發生在程序終止時或不再需要記憶體時。

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的裝置。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統一的資料儲存檢視。所有檔案都對映到物理裝置,這些裝置通常是非易失性的,因此在系統故障的情況下資料是安全的。

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)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。

更新於: 2023年10月31日

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