[OS] Lec 1 - Introduction
一、OS 簡介 作業系統(Operating system, OS) 是管理電腦硬體與軟體資源的電腦程式，同時也是電腦系統的核心與基石。OS主要有以下兩個功能： 資源分配者 監控使用者程式的執行，以防止不正常的運作造成對系統的危害。 一個標準 PC 的作業系統應該提供以下功能： 行程管理 (processing management) 記憶體管理 (memory management) 檔案系統 (file system) 網路通訊 (networking) 安全機制 (security) 使用者介面 (user integerface) 驅動程式 (device drivers) OS 系統依大小來區分： 大型電腦：IBM OS/360 個人電腦：Windows、Linux、BSD、Mac OS X 嵌入式：VxWorks、eCos、Sysbian OS、Palm OS 依品牌來區分： 類 Unix 家族：包含 System V、BSD 與 Linux。 微軟 Windows：Windows NT 核心，包含 Windows 2000、Windows XP。 蘋果 mac OS：執行於蘋果 Macintosh 系列電腦上的作業系統 Chrome OS：基於 Google 的瀏覽器 Google Chrome 的 Linux 核心。 二、常見的系統類型 Multiprogramming System 系統中存在多組行程同時 (concurrent) 執行，避免 CPU 閒置，提升 CPU 利用度。(注意不是平行執行(parallel)) Multiprogramming Degree：系統內所存在的等待執行 process 數目，Multiprogramming degree 愈高，則 CPU 使用度可能愈高。(非必定的原因是可能產生 Thrashing 現象) 當 CPU 效能降低時，系統會引入更多的 process 讓 CPU 盡可能工作。但當存有太多 process 時，大部分的工作會花費在 page fault 造成的 Page Replacement，致使 CPU 效率下降，最後造成 CPU 效能愈來愈低。 [方法1] 降低 Multiprogramming Degree [方法2] 利用 Page Fault Frequency (Ratio) 控制來防止 Thrashing。 [方法3] 利用 Working Set Model 預估各 Process 在不同執行時期所需的頁框數，並依此提供足夠的頁框數。 分時系統 Time Sharing System Multiprogramming System 的一種，OS 透過資源分享，使得每個使用者都認為有一套專屬的系統存在，反應時間(Response Time)通常是一秒內。 常見配置： 行程排程採用 RR 排程(Round-robin scheduling) 記憶體空間所有使用者分享 使用虛擬記憶體技術 I/O Device 透過 Spooling(Simultaneous Peripheral Operation On-Line) 技術(把磁碟當成一個巨大緩衝區使用)共享。 分散式系統 Distributed System 須符合兩個條件，硬體上每台電腦都是自主的，軟體上用戶將整個系統看作是一台電腦。一般分為兩類：...