作业系统的主要目的：government：提供一个使用者与硬体间的服务.DOCVIP

作業系統的主要目的： (1)government：提供一個使用者與硬體間的服務介面，讓使用者方便執行程式。 (2)resource allocator：有效的管理電腦硬體並適當的資源分配給使用者。 (3)control program：控制使用者程式，防止非法使用資源或是破壞系統。 (4)efficiency：作業系統必須負責提高系統整體的效率。 Spooling(Simultaneous Peripheral Operation On-Line)： 把磁碟當作巨大緩衝區在使用的一種技術，對於輸出輸入都想辦法儘早存到磁碟中，讓其他裝置可以自己去使用，只需要耗費一些磁碟空間和幾張表格就可以提高系統的工作效率。 Buffering是將一項工作的I/O運作與本身計算重疊執行。 Spooling是將一項工作的I/O運作與另一工作的運算重疊執行。 Multiprogramming： 把多個process載入到memory內同時執行，可以提升process對CPU和I/O的使用率，不單單只有一個process可用，而是全部。 各種系統的介紹： Batch Processing System： 將同類的工作集合起來一起執行，以減少重複且瑣碎的動作，並減少工作切換的時間，以提升系統效率。 Interactive system： 在terminal的使用者送出指令後，系統必須立即作出回應，並將結果送回使用者的系統。 Timesharing System： 利用CPU scheduling 和multiprogramming技術將一份程式分配一個time quantum，即使沒有執行完，時間一到還是要交出控制權給其他使用者。 需要條件：要有interrupt的機制和timer來控制每個process的時間。 Multiprocessing System：(Tightly Coupled的多處理機系統) (1)各processor共用一個Memory與Clock cycle。 (2)通常受同一個作業系統管理且利用Shared Memory的方式溝通訊息。 主要優點：提升產量，可靠度佳，節省經費。缺點：設計上較為複雜。 Distributed System：(Loosely Coupled的多處理機系統) (1)各processor有自己的Memory與Clock cycle。 (2)各processor有自己的作業系統且利用Networking的方式來溝通訊息。 主要優點：提升產量，可靠度佳，通訊方便。缺點：設計上較為複雜。 Real-time System： 通常用在專業應用系統，必須在有限的時間內作出正確的反應。 主要特徵：處理程序必須儲存在memory中，在限時內作出的反應必須是精確且準時的 For embedded system： Monolithic system： 優點：系統單純，設計上簡單，適合小型系統或embedded system。 缺點：(a)對各使用者與硬體的並行運作不確定，無法適時有效的處理。 (b)系統結構不明確，要修改或增加功能較為不易。 Micro-kernel system： 優點：(a)kernel只負責最基本的服務，而由user-level的sever提供大部分服務。 (b)server不直接存取硬體，因此某個server有問題不會影響整個系統。 (c)高模組化，設計上彈性較大。 缺點：overhead較大。 System call： OS中的參數如何傳遞： (1)傳入register中 (2)存入stack中 (3)參數以block或table的方式存在memory中，而此block的位址是以register中的參數傳遞。 DMA(Directed Memory Access)： Command interpreter： Virtual machine： Mechanism and Policy must be separate to ensure that systems are easy to modify。 Mechanism決定的是如何去implement，而Policy決定的是要作到什麼功能， 所以policy可能隨時在改變，可是mechanism可能不變或稍作改變。 如何利用硬體來保護OS： I/O protection：必須把I/O的指令變成privileged instruction，防止使用者任意操控I/O，要執行I/O的話必須向系統發出interrupt切換成kernel mode才能處理。 Memory protection：利用base register和limit register來限制user存取的位置，防止user任意更改中斷向量表和其他的的程式。 C