作業系統服務

簡單來說，作業系統提供方便的環境給程式執行，同時也提供有幫助性的功能給使用者使用。作業系統服務大致上可分為九大類 :

1. 使用者介面(User Interface，UI) :
   大多數的OS都具有UI。如命令型態介面(Command-Line)、圖形化介面(Graphics User Interface，GUI)、批次系統介面(Batch)。
2. 程式執行(Program execution)：
   系統需下載程式進入記憶體接著再執行。
3. 輸出入作業系統(I/O operations) :
   執行程式時可能會需要使用到I/O作業，像是檔案或I/O裝置。
4. 檔案系統操作(File-system manipulaion)：
   需要使用到讀寫、新增、刪除、搜尋等功能。
5. 通訊(Communications)：
   在同部電腦裡或電腦跟電腦間溝通更改程式資料。
   6.偵錯(Error detection) :
   因為在CPU、記憶體、軟硬體，甚至使用者程式中都有可能出現錯誤，所以需要透過偵錯來找到錯誤並加以修正。

以上是幫助使用者使用的服務，以下三項是提供給系統使用的服務。

7. 資源分配(Resource allocation)：
   在多使用者或程式執行時，以公平、有效率的方式分配資源給所有程式。
8. 紀錄(Accounting)：
   追蹤使用者使用什麼種類、多少量的資源。
9. 保護安全(Prtection and security)：
   保護系統內部存取權限控制；防止內外部系統遭受攻擊或不當使用。

使用者作業系統介面
分為三項作介紹 :

1. 命令型態介面(Command-Line,CLI)：

• 有時在內核中執行，有時在系統程式中執行。
• 具備多類型的「殼」(Shells)，包裝在OS外部，依據不同OS使用不同的殼。
• 從使用者端取得指令並執行。

2. 圖形化介面(Graphics User Interface,GUI)：

• 在桌上型電腦中很常見到。使用在滑鼠、鍵盤、螢幕中，以多樣的圖形表示為檔案、程式等。
• 在現今中，已有很多程式包含CLI和GUI兩種。
  3.觸控螢幕介面(Touchscreen Interface)：
• 不需要滑鼠，鍵盤方面則是以虛擬化的方式呈現在螢幕上供使用者使用。
• 具有聲控模式，如IPhone中的Siri。

系統呼叫(System Calls)

• 由OS提供程式介面服務。
• 通常使用高階語言讀寫，如C或C++。
• 多數程式存取權限透過Application Programming Interface(API)，非直接使用System Calls。
• 所謂的程式呼叫就是跟OS本身服務要溝通的API，就叫做「系統呼叫」。
• 因為每個System Calls都對應到一組數字，需要透過辨識數字，確認是哪種的System Calls才能執行。

系統呼叫參數傳送
有三種方法可以傳送參數到OS中：

1. 傳送參數到暫存器中。
2. 參數儲存在table、block、memory中，在傳送其位置到暫存器。
3. 由程式將參數取代、推入堆疊中，然後由OS將其傳送出去。

系統呼叫種類
大致分為6種種類：

1. 行程控制(Process control)：
   具有新增、刪除、修查、等待行程時間等功能。還具有一種用於管理行程間共享數據存取的「鎖定」功能。
2. 檔案管理(File management)：
   屬於高階I/O作業。且依然具有新增、刪除、讀寫等功能。
3. 裝置管理(Device management)：
   屬於低階I/O作業。能夠進行連接跟分離裝置等功能。
4. 資訊維護(Information maintenance)：
   取得系統時間或數據，建立時間或數據等功能。
5. 通訊(Communication)：

• 從客戶端傳送訊息到服務端
• 分享相關空間或動作
• 遠距硬碟也可透過System Calls連接或分離到裝置上。

6. 保護(Protection)：
   控制存取資源、允許或否認使用者權限等，也可以變成Command-Line下的命令來做。

系統程序
其目的就是提供便利好使用的環境，給程式發展和執行。一些分類在UI中，其他分類在System Calls中。大致分成八大項：

1. 檔案操作(File manipulation)：
   一樣具有新增、刪除、重新命名等功能。
2. 狀態資料(Status Information)：

• 提供詳細的表現紀錄資料。
• registry：是一種系統程式，可以用來更改系統設定，做到防毒的動作。

3. 檔案修改(File modification)：
   使用文字處理器新增或修改檔案；也可下指令去搜尋特定檔案。
4. 程式語言支持(Programming-language support)：
   提供編譯器、翻譯器等功能。
5. 程式裝載執行(Program load and execution)：
   提供重新定位裝載器等debug高階系統語言。
6. 通訊(Communications)：

• 提供機制給新增虛擬連接，含行程、使用者、電腦系統等。
• 傳送訊息到其他瀏覽器，像是訊息、E-mail、遠程登錄等。

7. 背景程式服務(Background Services)：

• 無介面提供給使用者使用。
• 在電腦啟動時開始啟動，可進行系統維護、檢查。

8. 應用程式(Application prorgrams)：

• 不屬於一種系統。
• 由使用者執行使用。
• 被視為OS非典型的一部分。

因為作業系統架構內容較多，所以我分為上下兩篇來說明紀錄，內容可以較為詳細。