1.4.1 什么是操作系統?列出一些流行的操作系統?

操作系統(Operating System)是運行在計算機上的最重要的程序。操作系統管理和控制計算機的活動。

通用計算機的流行操作系統有Microsoft Windows、Mac OS以及Linux。如果沒有在計算機上安裝和運行操作系統，像Web瀏覽器或者字處理程序這樣的應用程序就不能運行。

1.4.2 操作系統的主要任務是什么?

操作系統的主要任務有：·

·控制和監視系統活動

·分配和調配系統資源

·調度操作

(1) 控制和監視系統活動

操作系統執行基本的任務，例如，識別來自鍵盤的輸入，向顯示器發送輸出結果，跟蹤存儲設備中的文件和文件夾，控制類似硬盤驅動器和打印機這樣的外部設備。操作系統還要確保不同的程序和用戶同時使用計算機時不會相互干擾。另外，操作系統還負責安全性，以確保未經授權的用戶和程序無權訪問系統。

(2) 分配和調配系統資源

操作系統負責確定一個程序需要使用哪些計算機資源(例如，CPU、內存、磁盤、輸入和輸出設備）,并進行資源分配和調配以運行程序。

(3) 調度操作

操作系統負責調度程序的活動，以便有效地利用系統資源。為了提高系統的性能，目前許多操作系統都支持像多道程序設計(multiprogramming)、多線程(multithreading)和多處理(multiprocessing)這樣的技術。

1.4.3 什么是多道程序設計、多線程以及多處理?

多道程序設計允許多個程序(比如Microsoft Word、E-mail以及Web瀏覽器)通過共享同一個CPU同時運行。CPU的速度比其他組件快得多，這樣多數時間它都處于空閑狀態，例如，等待數據從磁盤傳入，或者等待其他系統資源響應。多道程序設計操作系統利用這一情況以允許多個程序同時使用CPU，一旦CPU空閑就讓別的程序使用它。例如，在Web瀏覽器下載文件的同時，可以用字處理程序來編輯文件。

多線程允許單個程序同時執行多個任務。例如，字處理程序允許用戶在編輯文本的同時，將其保存到磁盤。在這個例子中，編輯和保存是同一個應用程序的兩個不同任務，這兩個任務可以同時運行。

多處理類似于多線程。區別在于多線程是在單個程序中并運行多個線程，而多處理是采用多個處理器來并行運行多個程序。