知識要點：

1、計算機基本構成、處理器的內部結構、高速緩衝儲存器CACHE；

2、作業系統的概念、演變歷程、特性、分類、執行環境、功能；

3、儲存器的層次結構。

作業系統的定義：控制和管理整個計算機系統硬體和軟體資源併合理組織排程計算機的工作與資源分配，以提供給使用者和其他軟

方便的介面和程式集合，是計算機系統中最基本的系統軟體；

作業系統的演變歷程：1、未配置作業系統；2、單道批處理；3、多道批處理；4、分時系統；5、實時系統

各個時期解決的問題：批處理作業系統解決CPU與I/O裝置速度不匹配（內部是進一步提高資源利用率）

                                    分時作業系統實現使用者與系統的互動性

                                    實時作業系統實現完成任務的及時性與可靠性

作業系統的特性（特徵）：併發、共享、虛擬、非同步；（藍色字型為兩個為基本的特徵）

作業系統的功能：處理機管理、儲存器管理、裝置管理、檔案管理、作為作業系統與使用者之間的介面；

                            （使用者使用計算機的兩種方式：命令介面{聯機命令(互動式)、離線命令介面(批處理)}、系統呼叫(廣義指令)

                               通過程式使用系統呼叫命令來請求作業系統為其提供服務）

                             提高資源利用率和系統吞吐量；

作業系統的執行環境：劃分為核心態和使用者態（使用者程式工作範圍）；

                                    核心態指令包括：時間管理、中斷機制、原語；

一道例題：

有兩個程式A、B程式，A依次使用CPU 10s，依次使用甲裝置5s，使用CPU 5s，使用裝置乙10s，使用CPU 10s；程式B

依次使用裝置甲10s，使用CPU 10s，使用裝置乙5s，使用CPU 5s，使用裝置乙10s，優先執行程式A在執行程式B，分別

計算在單道和多道作業系統下的CPU利用率。

解題方法：甘特圖法觀察影象用CPU利用時間/總工作時間=CPU的利用率；

對於單道作業系統一次完成一個任務

所以CPU利用率為各自任務CPU利用時間/(各自任務CPU利用時間+各自任務利用外設時間)

10+5+10+10+5=40 (CPU利用時間)

5+10+10+5+10=40 (外設利用時間) 所以CPU利用率為50%

對於多道作業系統，某一程序利用外設時間，另一個程序可以使用CPU，即CPU與外設並行執行；

其CPU利用率為佔用CPU時間/程序真實完成時間；

在A利用CPU 10s時、B可以使用裝置甲10s，A使用裝置甲5s時、B可以使用CPU 10s（誰先佔用CPU誰先使用，一直到任務結

束）此時到達時間節點20s，A利用CPU 5s、B運用裝置乙5秒，到達時間節點25s；A使用裝置乙10s、B使用CPU 5s，此時到達

時間節點35s；A使用CPU 10s、B使用裝置乙10s；最終A與B在45s結束任務；

CPU利用時間為40s，所以CPU利用率為89%

在甘特圖中如果各個佔用線是連續的則此程序在執行過程中無等待現象，否則就有等待現象，即等待現象發上在間斷處；