Chapter 5 作業系統 5-1 認識作業系統 5-2 作業系統的功能 5-3 作業系統的技術 5-4 常見的作業系統
5-1 認識作業系統 作業系統 (OS，operating system) 5-1 認識作業系統 P.5-2~5-3 作業系統 (OS，operating system) 介於電腦硬體與應用軟體之間的程式，除了提供執行應用軟體的環境，還負責分配系統資源。 維持整個作業系統正常運作的程式叫做核心 (kernel) 或監督程式 (supervisor program)。
5-2 作業系統的功能 一、分配系統資源 二、提供執行應用軟體的環境 三、提供使用者介面 命令列使用者介面 圖形化使用者介面 5-2 作業系統的功能 P.5-4~5-5 命令列使用者介面 圖形化使用者介面 一、分配系統資源 二、提供執行應用軟體的環境 三、提供使用者介面
5-3 作業系統的技術 第一代電腦 (1951 ~ 1958) 第二代電腦 (1959 ~ 1964) 5-3 作業系統的技術 P.5-6 第一代電腦 (1951 ~ 1958) 可以追溯至1951年的UNIVAC，由近兩萬個真空管所構成，但主記憶體只有10KB，當時並沒有作業系統的存在，如果要執行工作，必須以人工插卡的方式來進行。 第二代電腦 (1959 ~ 1964) 是由電晶體所構成，電晶體可以完成和真空管相同的工作，但體積小、速度快、可靠度高、成本低、耗電量低且無須暖機。 第三代電腦 (1965 ~ 1970) 是由積體電路 (IC) 所構成，這種技術可以將數百個電晶體放在一片矽晶片，體積更小、速度更快、可靠度更高、成本更低、耗電量更低。 第四代電腦 (1971 ~ 現在) 採用的超大型積體電路 (VLSI) 技術是以積體電路為基礎，尤其在微處理器進入商業用途後，電腦的速度就變得更快、儲存容量更大、穩定性更高。
P.5-7 5-3-1 批次系統 將一個工作自動轉移到下一個工作，屬於單工系統 (single task system)，一次只能服務一位使用者；把相同或類似的工作集中在一起，稱為一個批次 (batch)，然後交給電腦分批執行，再將輸出結果送回給所屬的使用者，稱為批次處理 (batch processing) 。
P.5-8 5-3-2 線上同時週邊處理 (SPOOL) 線上同時週邊處理 (SPOOL)是把磁碟當成共用裝置，將所有等待執行的工作暫存於磁碟，再由控制程式依序從磁碟中讀取等待執行的工作加以處理。
5-3-3 多元程式處理 P.5-8 多元程式處理 (multiprogramming) 的目的是同時服務多位使用者或多個程式，致力於讓CPU一直保持忙碌的狀態，以提昇CPU的使用率。
P.5-9 5-3-4 分時系統 分時處理 (time-sharing) 是一種特殊形式的多元程式處理，主要應用於「互動式系統」(interactive system)。
P.5-10 5-3-5 多處理器系統 多處理器系統 (multiprocessor system) 則是擁有多個CPU的系統，這些CPU之間會緊密溝通，並共用匯流排、時脈、週邊裝置甚至記憶體，又稱為平行系統 (parallel system) 或緊密耦合系統 (tightly coupled system)。
P.5-10 5-3-6 分散式系統 在分散式系統(distributed system)中，同一個工作可以拆成幾個部份，然後透過快速的網路連結指派給多部電腦分別執行，這些電腦或許位於不同的地點，之間透過Internet來聯繫。
P.5-11 5-3-7 叢集式系統 叢集式系統 (clustered system) 的特性類似多處理器系統，也是集合多個CPU一起完成工作，不過，它們是由兩個或更多個別的系統集合而成，目前對於叢集式系統的定義仍眾說紛紜，比較通用的定義是這些電腦會分享儲存裝置並經由區域網路連接在一起。 5-3-8 即時系統 即時系統 (real time system) 能夠隨時對輸入訊號做出立刻的回應，通常應用於非常重視回應時間的系統，例如工業用的機器人、工業用的自動控制系統、飛機導航系統、醫療儀器、科學儀器、感應器⋯。
P.5-12 5-3-9 手持式系統 泛指應用於PDA、3G手機的作業系統，這種系統因為受限於較少的記憶體、較慢的CPU、較小的螢幕、使用充電電池等先天限制，所以在設計上必須考慮到有效地管理記憶體、不能增加CPU的負擔、擷取顯示部份內容、不能太耗電等問題，而且目前多數手持式裝置均採用無線上網，所以無線通訊也是重要的考量。
P.5-12 5-3-10 嵌入式系統 除了個人電腦、麥金塔等通用用途電腦之外，日常生活中處處可見只做某些工作的特殊用途電腦，例如洗衣機、冷氣機、遊樂器、智慧家電、音響、醫療監視儀器⋯，這些電子產品都是由隱藏於內部的CPU來加以控制，也就是嵌入式系統 (embedded system)，這種系統沒有或只有少許介面，功能有限且原始，傾向於監督並控制硬體裝置等特殊用途。
5-4 常見的作業系統 P.5-13 5-4-1 UNIX
P.5-13 5-4-2 LINUX
P.5-14 5-4-3 MS-DOS
P.5-14~5-15 5-4-4 微軟的伺服器作業系統 5-4-5 微軟的用戶端作業系統
P.5-16~5-17 5-4-6 Windows Embedded 5-4-7 Windows Mobile
P.5-18 5-4-8 Mac OS
P.5-18 5-4-9 Android Android作業系統，是由Google與多家業界廠商，針對智慧型手機所共同開發的作業系統，屬於以Linux為核心的手持式系統(Handheld System)。與Windows Mobile相比，Android作業系統屬於完全開放且免費的平台，這使得業界廠商與開發者可針對不同的需求，在Android手機上自由開發軟體或客製化作業系統，而不必擔心引發專利侵權的糾紛。使用Android作業系統的手機也提供無線傳輸、通訊服務、簡訊服務、電子郵件、網頁瀏覽、影音多媒體、遊戲等附加功能，並可搭載多項Google線上服務，例如Google Map、Google Mail、Google Talk等。此外，Google亦推出Android Market平台，負責販售由個人或公司所開發之應用程式。
本章摘要 P.5-19 作業系統 (OS) 是介於電腦硬體與應用軟體之間的程式，主要的功能有分配系統資源、提供執行應用軟體的環境、提供使用者介面，其中使用者介面又分為命令列使用者介面和圖形化使用者介面 (GUI) 兩種。 批次系統 (batch system) 的原理是把相同或類似的工作集中在一起，然後交給電腦分批執行，再將輸出結果送回給所屬的使用者。 線上同時週邊處理 (SPOOL) 的優點是可以協調各個速度不同的週邊裝置，將所有等待執行的工作暫存於磁碟，再由控制程式處理這些工作。 多元程式處理 (multiprogramming) 的目的是同時服務多位使用者或多個程式，致力於讓CPU一直保持忙碌的狀態。
分時處理 (time-sharing) 是一種特殊形式的多元程式處理，主要應用於「互動式系統」。 P.5-19 分時處理 (time-sharing) 是一種特殊形式的多元程式處理，主要應用於「互動式系統」。 多處理器系統 (multiprocessor system) 是擁有多個CPU的系統，這些CPU之間會緊密溝通，並共用匯流排、時脈、週邊裝置甚至記憶體。 在分散式系統 (distributed system) 中，同一個工作可以拆成幾個部份，然後透過快速的網路連結指派給多部電腦分別執行。 叢集式系統 (clustered system) 是由兩個或更多個別的系統集合而成，這些電腦會分享儲存裝置並經由區域網路連接在一起。 即時系統 (real time system) 能夠隨時對輸入訊號做出立刻的回應，通常應用於非常重視回應時間的系統。
嵌入式系統 (embedded system) 沒有或只有少許介面，功能有限且原始，傾向於監督並控制硬體裝置等特殊用途。 P.5-19 手持式系統 (handheld system) 泛指應用於PDA、3G手機的作業系統，會受限於較少的記憶體、較慢的CPU、較小的螢幕、使用充電電池等先天限制。 嵌入式系統 (embedded system) 沒有或只有少許介面，功能有限且原始，傾向於監督並控制硬體裝置等特殊用途。
學習評量 一、選擇題 1. 下列何者不是作業系統的功能？ A. 顯示執行結果 B. 提供執行應用軟體的環境 C. 分配系統資源 P.5-20 一、選擇題 1. 下列何者不是作業系統的功能？ A. 顯示執行結果 B. 提供執行應用軟體的環境 C. 分配系統資源 D. 提供使用者介面 3. 下列何者不是Sun工作站的作業系統？(複選) A. UNIX B. Linux C. Palm OS D. Solaris 5. 第一代電腦並沒有作業系統的存在，對不對？ A. 對 B. 不對
A. 把相同或類似的工作集中在一起稱為一個「批次」(batch) B. 單工系統一次只能服務一位使用者 P.5-20 7. 下列敘述何者錯誤？ A. 把相同或類似的工作集中在一起稱為一個「批次」(batch) B. 單工系統一次只能服務一位使用者 C. SPOOL的優點是可以協調各個速度不同的週邊裝置 D. 多元程式處理主要應用於「互動式系統」 9. 下列敘述何者錯誤？ A. 分時系統屬於多工系統 B. 分散式系統的CPU排程方式比其它作業系統簡單 C. 多處理器系統能夠增加電腦的工作量及可靠度 D. 即時系統通常應用於非常重視回應時間的系統