【隨堂筆記】作業系統與檔案系統基礎

作業系統：常駐於記憶體中的程式，其他程式可以在需要使用時從硬碟中載入。(需要統籌電腦資源和管理軟體與硬體之間的互動等)
主要任務：CPU 中央處理器管理、Memory 記憶體管理、File 檔案管理和 I/O 週邊裝置管理
CPU process：

(來源：第 12 期電腦科學概論 & 程式設計思維入門共學營）
新產生 (new)：行程正在新產生中
執行 (running)：指令正在執行
等待（waiting)：等待某個事件的發生（ex. 等待 Input/Output 輸入輸出）
就緒 (ready)：該行程正等待指定一個 CPU 處理器來執行
結束 (terminated)：該行程完成執行
一般使用下列三種記憶體管理：
routine 動態載入法：當使用到再載入記憶體
overwrite 覆蓋法：非共用的記憶體部分在沒使用時可以透過覆蓋來增加使用空間
swap 交換法：透過使用硬碟當作輔助記憶體，在記憶體和硬碟中切換來增加記憶體使用空間
p.s. 通常為了保護作業系統的記憶體，記憶體位址會在從虛擬位址對應到實際實體位址時會作檢查，避免影響到作業系統所使用的記憶位址
File 檔案管理
一般路徑分為兩種：
相對路徑（relative path）：以相對於目前資料夾所在位置來定義路徑，所以路徑可能會隨著目前資料夾位置改變而改變。其中 . 代表目前資料夾位置，.. 代表上一層資料夾，若是 / 則是指到根（root）資料夾
絕對路徑（absolute path）：一個絕對位置的概念，不會因為目前目錄位置而改變
NOTE !!
Windows 需要在路徑字串前加上 r 代表後面接的是 raw string 才不會把 \ 視為跳脫字元
```
r'C:\Program Files (x86)\Tesseract-OCR\tesseract'
```
若沒使用 r 則需要跳脫字元 \ 來表示路徑符號 \：
```
'C:\\Program Files (x86)\\Tesseract-OCR\\tesseract'
```
Linux 和 MacOS 則沒有這個問題，因為其路徑符號為斜線 /
使用 open('檔案路徑', '讀寫模式') 來取得 file object。最後記得 close 關掉檔案。記得開檔案後要關掉，避免造成記憶體流失（memory leak）系統資源的浪費。
```
file_object = open('./demo.txt', 'r')
file_object.close()
```

Python 讀取檔案常用指令：read([size])、readline() 和 readlines()
(1) read([size]) -> size = byte，從檔案當前位置起讀取 size 大小的位元組（bytes）

file_object = open('./demo.txt', 'r')
# 讀取全部檔案案內容變成字串
print(file_object.read())
# 沒有填size，最後會回傳整個檔案內容

(2) readline([size]) -> 適合用於大型檔案

# 每次讀出一行內容，因此在讀取時佔用記憶體較小
file_obj = open('./data.txt', 'r')
# 每次讀取一行，_ 是一個佔位符號，當沒有使用到變數時可以使用
for _ in range(3):
   print(file_obj.readline())
file_obj.close()

(3) readlines() -> 不適用於大型檔案

# 讀取整個檔案所有行，並將每行內容儲存在一個列表（list）中，每一行作為一個列表元素。
# 讀取內容成為列表，檔案一行代表一個元素，可以使用迭代方式操作
file_content_list = file_object.readlines()
for file in file_content_list:
   print(file)
file_object.close()

Python 寫入檔案：write()

file_object = open('./demo.txt', 'w')
# 若需要換行可以於字串最後加入： \n 為換行符號
file_object.write('Java is awesome\n')
file_object.write('Python is awesome')
file_object.close()

Windows 和 MacOS/Linux 常見指令對照

Windows	MacOS/Linux	指令說明
cd	cd	切換工作目錄（移動到資料夾）
cd	pwd	取得目前工作目錄所在位置
dir	ls	列出目前檔案列表
move	mv	移動檔案
set	export	設定環境變數
del	rm	刪除檔案
cls	clear	清除終端機畫面上內容
copy	cp	複製檔案
exit	exit	離開終端機