《Python語言程式設計》——1.4 作業系統

本節書摘來自華章計算機《python語言程式設計》一書中的第1章，第1.4節,作者：［美］梁勇（y. daniel liang） 更多章節内容可以通路雲栖社群“華章計算機”公衆号檢視。

關鍵點：作業系統（os）是計算機上運作的最重要的程式。作業系統管理和控制計算機的動作。

一般功能的計算機上流行的作業系統有微軟windows、mac os以及linux。如果不在計算機上安裝和運作作業系統，那麼像網頁浏覽器或者字處理器這樣的應用程式就不能運作。圖1-10顯示了硬體、作業系統、應用軟體和使用者之間的互相關系。

作業系統的主要任務是：

控制和管理系統行為

調配和配置設定系統資源

排程操作

1.4.1　控制和管理系統行為

作業系統執行基本的任務，例如：識别來自鍵盤的輸入，将輸出結果發送給螢幕，管理儲存設備上的檔案和檔案夾，控制像磁盤驅動器和列印機這樣的外部裝置。作業系統還必須確定同時工作的不同程式和不同使用者之間不會互相幹擾。除此之外，作業系統還要負責安全問題，確定未經授權的使用者和程式不能通路這個系統。

1.4.2　排程和配置設定系統資源

作業系統負責決定一個程式需要哪些計算機資源（例如：cpu時間、記憶體空間、磁盤、輸入和輸出裝置）以及排程和配置設定這些資源來運作這個程式。

1.4.3　排程操作

作業系統負責排程程式的各種行為以充分利用系統資源。現在的很多作業系統都支援多程式設計、多線程以及多程序以提高系統性能。

多程式設計允許多個程式共享同一個cpu同步運作。cpu比計算機的其他元件更快些。這樣，導緻大多數時間cpu都是空閑的——例如：當等待從磁盤傳送資料或者等待其他系統資源響應時。多程式設計作業系統利用這種情況，允許多個程式使用這個cpu的閑置時間。例如：多程式設計允許你使用子處理器來編輯檔案的同時，你的網頁浏覽器也可以下載下傳檔案。

多線程允許單個程式同時執行多個任務。例如：字處理程式允許使用者編輯文本的同時将它存儲到磁盤上。在這個例子中，編輯和存儲是同一個應用程式中的兩個任務，這兩個任務可能是同時運作的。

多程序，或者叫并行處理，使用兩個或更多處理器一起完成同時發生的多個子任務，然後将這些子任務的解決方案組合在一起，擷取整個任務的解決方案。這就像一個外科手術，幾個醫生協同工作醫治同一個病人。

檢查點

1.18　什麼是作業系統？羅列出一些流行的作業系統。

1.19　作業系統的主要任務是什麼？

1.20　什麼是多程式設計、多線程和多程序？