Hệ điều hành

Hệ điều hành

Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Hệ Điều Hành (Operating Systems) Nguyễn Phan Trung Địa chỉ liên lạc Nguyển Phan Trung – Khoa CNTT Email: trungngph@yahoo.com.sg Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Thông tin về môn hoc  Sách tham khảo o “Operating System Concepts”, Silberschatz et at. 6 th Ed, 2003 o “An Introduction to Operating Systems”; Harvay M. Deitel. 1990.  Đánh giá - 30% điểm bài tập lớn về nhà(10/10) Nộp trước khi thi chậm nhất là 1 tuần - 70% thi trắc nghiệm cuối học kỳ (10/10) Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Nội dung môn Hệ Điều Hành • Chương 1: Tổng quan về Hệ Điều Hành • Chương 2: Khái niệm về quá trình(process) • Chương 3: Quản lý các quá trình đồng thời • Chương 4 : tắc nghẽn (Deadlock) • Chương 5 Định thời biểu cho quá trình • Chương 6 Phân cấp bộ nhớ - Bộ nhớ thực • Chương 7 Bộ nhớ ảo • Chương 8 Hệ thống I/O • Chương 9 Hệ thống file • Ôn tập Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Chương 1 Hệ Điều Hành Sau khi đọc xong chương này và hoàn thành hết các bài tập bạn sẽ có thể: • Hiểu nguyên lý hoạt động của hệ điều hành • Mô tả các loại hệ điều hành • Hiểu được lịch sử phát triển của hệ điều hành Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Chương 1 Hệ Điều Hành Sau khi đọc xong chương này và hoàn thành hết các bài tập bạn sẽ có thể: • Thảo luận về chế độ đơn nhiệm và chế độ đa nhiệm • Phân biệt sự khác nhau giữa hệ điều hành một người dùng và hệ điều hành nhiều người dùng. • Liệt kê và miêu tả một cách ngắn gọn các hệ điều hành hiện nay Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Chương 1 Hệ Điều Hành  Giới thiệu tổng quan  Định nghĩa Hệ Điều Hành (Operating System)  Các thành phần của hệ thống máy tính  Các chức năng chính của OS  Quá trinh phát triển của Hệ Điều Hành  Mainframe Systems  Desktop Systems  Multiprocessor Systems  Distributed Systems  Realtime Systems  Handheld Systems Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh GIỚI THIỆU TỔNG QUAN Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Các nhiệm vụ chung của tất cả các os Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Các thành phần hệ thống 1. Phần cứng (Hardware): Bao gồm các tài nguyên cơ bản của máy tính như :  Processor CPU  Registers (address, data, control)  Instruction cycle (fetch, decode, execute)  Interrupts  Usually includes hardware and special instruction to help the O.S manage memory, devices,etc,  Memory Bộ nhớ Diifferent levels (cache, main memory, disk)  các thiết bị I/O,…  Usually use interupts, DMA  OS usually controls use of I/O devices 2. Hệ điều hành (Operating System) Phân phối tài nguyên, điều khiển và phối hợp các hoạt động của các chương trình trong hệ thống 3. Chương trình ứng dụng (applications programs) sử dụng tài nguyên hệ thống để giải quyết một vấn đề tính toán nào đó của người sử dụng ( ví dụ: compilers, database systems, video games, business progams). 4. Các users sử dụng hệ thống Con người, máy móc, hệ thống máy tính khác,… [...]... nguyên phụ thuộc và chia sẻ  Tăng độ tin cậy trong một số trường hợp Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Parallel Systems (t.t) Symmetric multiprocessing (SMP) Các processor vận hành cùng một hệ điều hành duy nhất Nhiều ứng dụng thực thi cùng lúc với hiệu suất (performance) cao Đa số các hệ điều hành hỗ trợ SMP Asymmetric multiprocessing Mỗi processor thực thi một công việc... chính của các hệ thống PC là hướng đến sự tiện lợi (convinience) cho user và khả năng đáp ứng (reponsiveness) cao Có nhiều thiết bi I/O như keyboards, mouse, màn hình, máy in Có thể ứng dụng các kỹ thụât được phát trỉển cho các Os lớn hơn   Thường mỗi người sở hữu một máy tính do đó không yêu cầu cao cấp về bảo mật và tối ưu hiệu suất CPU như các hệ thống khác Có thể vận hành nhiều hệ điều hành khác... Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Cấu trúc client-Server Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Cấu trúc Peer-to-Peer Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Quá trình phát triển OS (t.t) 5 Hệ thống thời gian thực (Real-Time systems)  Thường dùng trong các thiết bị chuyên dụng như điều khiển các thí nghiêm khoa học, các hệ thống... nhiều hệ điều hành khác nhau (Windows, MacOS, Solaris, Linux,…) Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Destop system Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Quá trình phát triển OS (t.t) 3 Hệ thống đa xử lý (multiprocessor systems) còn gọi là hệ thống song song (Parallel Systems)  hệ thống có nhiều hơn một CPU và được kết nối chặt ( tightly coupled) i.e các... hệ thống file, hệ thống lưu trữ (disk management) o Phân bổ các thiết bị tài nguyên o Cơ chế bảo vệ (protection) Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh IBM 360_67 time-sharing system Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Quá trình phát triển OS (t.t) 2 Desktop System (Personal Computer)      Được thiết kế dành cho user đơn Có sự thuận tiện và dễ điều. .. processor Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Kiến trúc đa xử lý đối xứng Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh fujGS8400 multi-processor Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Quá trình phát triển OS (t.t) 4 Hệ thống phân bố (Distributed Systems)    Phân bố công việc trên nhiều processors loosely coupled system (Hệ thống được kết... góc nhìn của user, OS được vận hành bởi một hệ điều hành duy nhất Ưu điểm     Cho phép chia sẻ tài nguyên (resource sharing) Chia sẻ công việc tính toán ( computational sharing) độ tin cậy cao (high reliability) nhờ sự backup data một cách tuyệt đối Khuyết điểm: Khó quản lý hơn paralellet systems: network failures, node failures, chi phí vận chuyển data lớn Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công...CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Các chức năng chính của OS  Phân chia thời gian xử lý và định thời CPU  Phối hợp và đồng bộ hoạt động giữa các processes (coordination & synchronization)  Quản lý tài nguyên hệ thống (I/O,bộ nhớ, file chứa dữ liệu, …)  Thực hiện và kiểm soát access, protection  Duy trì nhất quán (integrity) của hệ thống,... người vận hành: operator (user ≠ operator), giảm setup time -> ghép nhóm công việc (battching jobs) ví dụ : ghép 2 công việc cùng dùng trình biên dịch Fortran, -> tiết kiệm được thời gian load trình biên dịch Fortral Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh UNIVAC mainframe system Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh FACOM mainframe Khoa Công Nghệ Thông... các thiết bị chuyên dụng như điều khiển các thí nghiêm khoa học, các hệ thống xử lý ảnh trong y khoa, hệ thống điều khiển công nghiệp và một số hệ thống hiển thị khác  Có những ràng buộc thời gian cố định (fixed-time) một cách rõ ràng  Real-Time systems có thể là hard hoặc soft real-time Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh . hệ điều hành • Hiểu được lịch sử phát triển của hệ điều hành Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại Hoc Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Chương 1 Hệ Điều Hành. Hệ Điều Hành Sau khi đọc xong chương này và hoàn thành hết các bài tập bạn sẽ có thể: • Hiểu nguyên lý hoạt động của hệ điều hành • Mô tả các loại hệ