作業系統全攻略

還有許多為了特殊功能而研發的通訊協定,例如可以在網路上提供檔案存取功能的NFS系統。 現今大量用於影音串流(Streaming media)及遊戲訊息傳送的UDP協定等。 GNU Hurd是一個以完全相容Unix並加強許多功能為目標的微核心架構。 微軟Singularity是一個奠基於.Net並以建立較佳記憶體保護機制為目標的研究計畫。

「即時作業系统」(Real Time OS)泛指所有據有一定即時資源排程以及通訊能力的作業系統。 但在作業系統理論中「即時性」所指的通常是特定操作所消耗的時間(以及空間)的上限是可預知的。 比如,如果說某個作業系統提供即時記憶體分配操作,那也就是說一個記憶體分配操作所用時間(及空間)無論如何也不會超出作業系統所承諾的上限。 即時性在某些領域非常重要,比如在工業控制、醫療器材、影音訊合成、以及軍事領域,即時性都是無可或缺的特性。

如果一個沒有日誌式建置的檔案系統遇上突然的系統崩潰,導致資料建立在一半時停頓,則此系統需要特殊的檔案系統檢查工具才能復原;日誌式則可自動恢復。 微軟的NTFS與Linux的ext3、ext4、reiserFS與JFS都是日誌式檔案系統。 例如Linux擁有非常廣泛的內建檔案系統,如ext2、ext3、ext4、ReiserFS、Reiser4、GFS、GFS2、OCFS、OCFS2、NILFS與Google檔案系統。 Linux也支援非原生檔案系統,例如XFS、JFS、FAT家族與NTFS。

  • )是一組主管並控制電腦操作、運用和執行硬體、軟體資源和提供公共服務來組織使用者互動的相互關聯的系統軟體程式,同時也是電腦系統的核心與基石。
  • 此BASIC語言的直譯器勉強可算是此電腦的作業系統,當然就沒有核心或軟硬體保護機制了。
  • 例如,在早期的微軟視窗作業系統中,各部分耦合程度很深,難以區分彼此。
  • Linux核心是一個標準POSIX核心,其血緣可算是Unix家族的一支。
  • 然而這也帶來了微幅降低執行效率的缺點,嚴重時甚至也會導致行程崩潰。
  • 舊的OS或效能導向的伺服器通常不會有如此親切的介面,而是以命令列介面(CLI)加上鍵盤為輸入裝置。
  • 許多作業系統製造者對它涵蓋範疇的定義也不盡一致,例如有些作業系統整合了圖形化使用者介面,而有些僅使用命令列介面,將圖形化使用者介面視為一種非必要的應用程式。

一部電腦系統大致上可以分為四個單元(圖1.1):硬體(hardware)、作業系統(OS)、應用程式(application program)及使用者(user)。 作業系統可以說是硬體與軟體(或使用者)之間的橋樑,透過作業系統 的管理與幫忙,程式不必去理會繁雜的硬體控制細節,並能夠保護電腦 不受惡意程式所破壞。 許多作業系統允許使用者安裝或創造任何他們喜歡的圖形化使用者介面。 大部分的Unix與Unix衍生系統(BSD、Linux與Minix)通常會安裝X Window系統配合GNOME或KDE桌面環境。 而某些作業系統就沒有這麼彈性的圖形化使用者介面,例如Windows。 這類的作業系統只能透過外加的程式來改變其圖形化使用者介面,甚至根本只能改變諸如選單風格或顏色組態等部分[來源請求]。

作業系統: 記憶體管理

若是需要用聲音的波形圖重現聲音,沒有相關的工具集是相當難實現,另外只有使用同一套聲音的波形繪製規則的所生成的波形圖用來再現的聲音才是原來的聲音。 子系統架構第一個實作的子系統群當然是以前的微軟系統。 DOS子系統將每個DOS程式當成一行程執行,並以個別獨立的MS-DOS虛擬機器承載其運行環境。 另外一個是Windows 3.1類比系統,實際上是在Win32子系統下執行Win16程式。 因此達到了安全掌控為MS-DOS與早期Windows系統所撰寫之舊版程式的能力。 然而此架構只在Intel 80386處理器及後繼機型上實作。

類UNIX OS通過和桌面環境開發者協作,正努力讓自己改進使用環境。 Windows系統也被用在低階和中階伺服器上,並且支援網頁服務的資料庫服務等一些功能。 最近微軟花費了很大研究與開發的經費用於使Windows擁有能運行企業的大型程式的能力。 作業系統的動作有兩個很重要,一個是中斷驅動,一個是雙模式。

作業系統

我們十分感謝所有的意見反應,但無法回覆或給予產品支援。 作業系統 在POSIX標準中專有一系用於規範即時作業系統的API,其中包括POSIX.4、POSIX.4a、POSIX.4b(合稱POSIX.4)以及POSIX.13等等。 符合POSIX.4的作業系統通常被認可為即時作業系統(但即時作業系統並不需要符合POSIX.4標準)。 單核心結構是作業系統中各核心部件雜然混居的形態,該結構產生於1960年代(亦有1950年代初之說,尚存爭議),歷史最長,是作業系統核心與外圍分離時的最初形態。

作業系統: 功能

許多近代的作業系統已模組化,將圖形介面的子系統與核心分開(已知Linux與Mac OS X原先就是如此設計,而某些擴充版本的Windows終於也採用此手法)。 在早期的16位元作業系統中,由於64KB的定址範圍太小,大都都採用「段」加「線性位址」的二維平面位址空間的設計。 分配記憶體時通常需要考慮「段置換」的問題,同時,應用程式所能夠使用的位址空間也往往有比較小的上限。

大多作業系統讓普通程式可直接操作電腦的CPU,所以產生了一些問題,例如怎樣把可如作業系統一樣處理事務、執行同樣特殊指令的程式強迫停止,畢竟在此情境下,作業系統也只是另一個平起平坐的程式。 為通用作業系統所生產的CPU通常於硬體層級上實踐了一定程度的特殊指令保護概念。 通常特權層級較低的程式想要執行某些特殊指令時會被阻斷,例如直接存取像是硬碟之類的外部裝置。 因此,程式必須得經由詢問作業系統,讓作業系統執行特殊指令來存取磁碟。 因此作業系統就有機會檢查此程式的識別身分,並依此接受或拒絕它的請求。 底下的表格為Windows NT系統的架構:在硬體階層之上,有一個由微核心直接接觸的硬體抽象層(HAL),而不同的驅動程式以模組的形式掛載在核心上執行。

作業系統: DAY1:作業系統簡單介紹

有些系統的認證機制僅簡略地把資源分為特權或非特權,且每個請求都有獨特的身分辨識號碼,例如使用者名稱。 資源請求通常分成兩大種類:內部來源:通常是一個正在執行的程式發出的資源請求。 在某些系統上,一個程式一旦可執行就可做任何事情(例如DOS時代的病毒),但通常作業系統會給程式一個識別代號,並且在此程式發出請求時,檢查其代號與所需資源的存取權限關係。 記憶體管理的另一個重點活動就是藉由CPU的幫助來管理虛擬位置。 如果同時有許多行程儲存於記憶裝置上,作業系統必須防止它們互相干擾對方的記憶體內容(除非透過某些協定在可控制的範圍下操作,並限制可存取的記憶體範圍)。 每個行程只會看到整個記憶體空間(從0到記憶體空間的最大上限)被組態給它自己(當然,有些位置被作業系統保留而禁止存取)。

行程管理通常實踐了分時的概念,大部分的作業系統可以利用指定不同的特權等級(priority),為每個行程改變所佔的分時比例。 作業系統 特權越高的行程,執行優先順序越高,單位時間內佔的比例也越高。 互動式作業系統也提供某種程度的回饋機制,讓直接與使用者互動的行程擁有較高的特權值。 Linux核心是一個標準POSIX核心,其血緣可算是Unix家族的一支。

作業系統: 結構

內部安全機制在多使用者電腦上特別重要:它允許每個系統使用者擁有自己個人的檔案與目錄,且其他使用者不能任意存取或刪除。 因為任何程式都可能繞過作業系統的監控,更有可能繞過側錄程式的監控,擁有強制力的內部安全機制在側錄啟動時也非常重要。 外部來源:從非本地端電腦而來的資源請求,例如遠端登入本機電腦或某些網路連線請求(FTP或HTTP)。 為了識別這些外部請求,系統也許會對此請求提出認證要求。

作業系統

1980年微軟公司取得了與IBM的合約,並且收購了一家公司出產的作業系統,在將之修改後以MS-DOS的名義出品,此作業系統可以直接讓程式操作BIOS與檔案系統。 到了Intel-80286處理器的時代,才開始實作基本的儲存裝置保護措施。 其後,MS-DOS成爲了IBM PC上面最常用的作業系統(IBM自己也有推出DOS,稱為IBM-DOS或PC-DOS)。

作業系統: 第一天 作業系統簡介

Linux與BSD家族都搭配GNU計畫所發展的應用程式,但是由於使用的許可證以及歷史因素的作弄下,Linux取得了相當可觀的開源作業系統市佔率,而BSD則小得多。 想要存取任何非自己的記憶體空間的行程衹能透過系統呼叫來達成。 因此理論上任何應用程式執行時的錯誤,都不可能讓系統當機。 早期最著名的磁碟啟動型作業系統是CP/M,它支援許多早期的微電腦。 當然它們也使用了BIOS以初始化與抽象化硬體的操作,甚至也附了一個BASIC直譯器!

作業系統

蘋果電腦的Mac OS 作業系統 X是一個從NeXTSTEP、Mach以及FreeBSD共同衍生出來的微核心BSD系統,此OS取代了蘋果電腦早期非Unix家族的Mac OS。 類Unix系統可在非常多的處理器架構下執行,在伺服器系統上有很高的使用率,例如大專院校或工程應用的工作站。 其實作業系統內容包羅萬象,要一口氣就介紹完是有困難度的,所以我會在接下來的30天中,好好介紹作業系統還包含哪些系統,亦或是與哪些系統進行配合調整,來解決並且完成使用者下達的指令。 除了行程管理之外,作業系統尚有擔負起行程間通訊(IPC)、行程異常終止處理以及死結(Dead Lock)偵測及處理等較為艱深的問題。 作業系統 作業系統理論在電腦科學中,為歷史悠久而又活躍的分支;而作業系統的設計與實現則是軟體工業的基礎與核心。

作業系統: 使用者介面

且某些會直接讀取硬體的程式,例如大部分的Win16遊戲,就無法套用這套系統,因此很多早期遊戲便無法在Windows NT上執行。 Windows NT有3.1、3.5、3.51與4.0版。 作業系統的型態非常多樣,不同機器安裝的作業系統可從簡單到複雜,可從行動電話的嵌入式系統到超級電腦的大型作業系統。 許多作業系統製造者對它涵蓋範疇的定義也不盡一致,例如有些作業系統整合了圖形化使用者介面,而有些僅使用命令列介面,將圖形化使用者介面視為一種非必要的應用程式。 作業系統 Intel 技術可能需要搭配支援的硬體、軟體或服務啟動。 // Intel 承諾致力於尊重人權,並極力避免成為侵害人權的共謀。

作業系統中四大部分的不同布局,也就形成了幾種整體結構的分野。 常見的結構包括:簡單結構、層結構、微核心結構、垂直結構、和虛擬機器結構。 驅動程式 – 最底層的、直接控制和監視各類硬體的部分,它們的職責是隱藏硬體的具體細節,並向其他部分提供一個抽象的、通用的介面。

  • 如果記憶體的定址寬度是16位元,那麼每一個記憶體位址可以用16個二進位位來表示,也就是說可以在64KB的範圍內定址。
  • 由於Unix是The Open Group的註冊商標,特指遵守此公司定義的行為的作業系統。
  • 外圍 – 所謂外圍,是指作業系統中除以上三類以外的所有其他部分,通常是用於提供特定進階服務的部件。
  • 因此任何人都可以安裝並執行某些不安全的網路服務,例如Telnet或FTP,並且設定除了某些自用通道之外阻擋其他所有連線,以達成防堵不良連線的機制。
  • 大多作業系統讓普通程式可直接操作電腦的CPU,所以產生了一些問題,例如怎樣把可如作業系統一樣處理事務、執行同樣特殊指令的程式強迫停止,畢竟在此情境下,作業系統也只是另一個平起平坐的程式。

Intel 產品和軟體的應用必須避免導致或對國際公認人權造成侵害。 在任何機制中,藉由作業系統來辨識行程或使用者的資源,並控制存取加以保護。 同時在防禦內部或外部遭受攻擊,保持系統和使用者的安全。

作業系統: 作業系統原理簡介

根據帕金森定律:「你給程式再多記憶體,程式也會想盡辦法耗光」,因此程式設計師通常希望系統給他無限量且無限快的記憶體。 大部分的現代電腦記憶體架構都是階層式的,最快且數量最少的暫存器為首,然後是快取、記憶體以及最慢的磁碟儲存裝置。 而作業系統的記憶體管理提供尋找可用的記憶空間、組態與釋放記憶空間以及交換記憶體和低速儲存裝置的內含物……等功能。 此類又被稱做虛擬記憶體管理的功能大幅增加每個行程可獲得的記憶空間(通常是4GB,即使實際上RAM的數量遠少於這數目)。 然而這也帶來了微幅降低執行效率的缺點,嚴重時甚至也會導致行程崩潰。

作業系統

CPU事先存了幾個表以比對虛擬位置與實際記憶體位置,這種方法稱為分頁組態。 選擇要安裝的作業系統通常與其硬體架構有很大關係,只有Linux與BSD幾乎可在所有硬體架構上執行,而Windows NT僅移植到了DEC Alpha與MIPS Magnum。 在1990年代早期,個人電腦的選擇就已被侷限在Windows家族、類Unix家族以及Linux上,而以Linux及Mac OS X為最主要的另類選擇,直至今日。 現代作業系統通常都有一個使用的繪圖裝置的圖形化使用者介面(GUI),並附加如滑鼠或觸控面版等有別於鍵盤的輸入裝置。 舊的OS或效能導向的伺服器通常不會有如此親切的介面,而是以命令列介面(CLI)加上鍵盤為輸入裝置。 以上兩種介面其實都是所謂的殼,其功能為接受並處理使用者的指令(例如按下一按鈕,或在命令提示列上鍵入指令)。

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柯文思

柯文思

Eric 於國立臺灣大學的中文系畢業,擅長寫不同臺灣的風土人情,並深入了解不同範疇領域。