Nguyên lý hệ điều hành - Chương 1 potx

Ng Duc Thuan 16 Chửụng1:Toồng quanveHeọủieuhaứnh Khỏinimvhiuhnh Phõnloicỏchiuhnh Cutrỳccahiuhnh Lchsphỏttrincahiuhnh Ng Duc Thuan 17 Chửụng1:Toồng quanveHeọủieuhaứnh Khỏinimvhiuhnh CỏcthnhphncngtỏctrongHthngCNTT gm: phncng, HH, cỏc ngdngvngisdng (user) Phncng(CPU, b nh, thitbIO): tinguyờnmỏy tớnh Chngtrỡnh ngdng(trỡnhbiờndch, h quntr CSDL, phnmmthngmi, trũchi) s dngti nguyờnmỏytớnh giiquytcỏcyờucucauser. HH lchngtrỡnhhot nggiauser vphncng mỏytớnh, iukhinqunlýtinguyờnvphihps dngphncngchonhng ngdngkhỏcnhau, giỳp giaotipngi-mỏythunlihiuqu. Ng Duc Thuan 18 Chương1:Tổng quanvềHệđiềuhành Phầncứng HệĐiềuHành Chươngtrình Users Ng Duc Thuan 19 Chương1:Tổng quanvềHệđiềuhành Môhìnhtrừutượngcủa1 máytính Ng Duc Thuan 20 Chửụng1:Toồng quanveHeọủieuhaứnh Khỏinimvhiuhnh(tt) HH lbiuphitinguyờncamỏytớnh(thi giansdngCPU, b nh, a, thitbIO) chocỏc ngdng Khicúnhiuyờucukhaithỏctinguyờn, HH phi giiquytvn tranhchpvquyt nhcpphỏt tinguyờnnh th nolhiuqu nht giatnghiuqu khaithỏctinguyờn, HH phi qunlýcỏcb KTB canhsnxut(vd: VGA card, sound card, modem, printer, HDD) ố Mctiờucbnca HH: Giỳpchovicthihnhcỏcchngtrỡnhddnghn Htr cỏcthaotrờnhthngmỏytớnhhiuqu hn Ng Duc Thuan 21 Chửụng1:Toồng quanveHeọủieuhaứnh Phõnloicỏchiuhnh Hthngxlýtheolụ(batch) ngin Hthngxlýtheolụ achng Hthngchiaxthigian Hthngsong song Hthngphõntỏn Hthngxlýthigianthc Ng Duc Thuan 22 Chương1:Tổng quanvềHệđiềuhành 1. Hệthốngxửlýtheolôđơngiản(đơnnhiệm, đơn chương) Hệđiềuhànhxửlýtheolô thựchiệncáccôngviệclần lượttheonhữngchỉthòđònhtrước. Việcthựchiệndãycác côngviệcmộtcáchtựđộngnhờmộtchươngtrìnhluôn nằmthườngtrútrongbộnhớmáytínhđượcgọi bộgiám sátthườngtrực Ưiểm:Thờigianthựchiệnchươngtrìnhnhanh. Nhượcđiểm:CPU cònnhiềuthờigiannhànrỗikhilàm việcthiếtbònhậpxuất: Khắcphục:Xửlýoff_line, Spooling. Ng Duc Thuan 23 Chương1:Tổng quanvềHệđiềuhành Multi-programmed Systems 2. Hệthốngxửlýđachương –Job pool: cấutrúcdữliệuchophépOS lựachọncôngviệcđượcthựcthikếtiếp –Nhiềucôngviệcđượcnạpvàobộnhớ chínhcùnglúc, thờigianxửlýcủaCPU đượcphânchiagiữacáccôngviệcđó –Tậndùngđượcthờigianrảnh, khimột côngviệcnàóphảichờI/O thìphải nhườngCPU chocôngviệckhác (overlapping CPU -I/O). YêucầốivớiOS –Job Scheduling –Memory management –CPU scheduling –Allocation of devices –Protection Ng Duc Thuan 24 Chửụng1:Toồng quanveHeọủieuhaứnh So saựnhmulti-programming vaứuni-programming Ng Duc Thuan 25 Chương1:Tổng quanvềHệđiềuhành 3. Hệthốngchiasẻthờigian Time-Sharing (multitasking) Systems –Multi-programmed systems khôngcungcấpkhảnăngtươngtác vớiusers –CPU luânphiênchuyểnđổithựcthigiữacáccôngviệc Quátrìnhchuyểnđổixảyra thườngxuyênhơn, mỗicông việcchỉđượcchiamộtphầnnhỏthờigianCPU Cungcấpsựtươngtácgiữahệthốngvớiuser –Khikếtthúcthựcthimộtlệnh, OS sẽchờlệnhkếtiếptừ bànphímchứkhôngphảitừcard reader MộtcôngviệcchỉđượcchiếmCPU đểxửlýkhinónằmtrong bộnhớchính Khicầnthiết, mộtcôngviệcnàócóthểđượcchuyểntừbộ nhớchínhrathiếtbòlưutrữ, nhườngbộnhớchínhchocông việckhác. [...]... xử lý rất nghiêm ngặt, thường sử dụng trong điều khiển công nghiệp, công nghệ robotics Soft real-time D g N – Thường xuất hiện trong lónh vực multimedia, thực tế ảo (virtual reality) với yêu cầu mềm dẻo hơn về thời gian 29 Chương 1: Tổng quan về Hệ điều hành 1. 3 .1 Các thành phần của hệ thống gồm: - Quản lý tiến trình – Quản lý bộ nhớ chính – Quản lý bộ nhớ phụ – Quản lý hệ thống nhập xuất – Quản lý hệ. .. phải có n vi xử lý nhanh hơn gấp n lần so hệ thống 1 vi xử lý Ø Độ tin cậy trong hệ thống nhiều vi xử lý là rất cao Ø Hệ thống đa xử lý thường sử dụng cách đa xử lý đối xứng Một số hệ thống đa xử lý bất đối xứng Ø n a u c u h T Symmetric multiprocessing (SMP) – Các processor vận hành cùng một hệ điều hành duy nhất – Nhiều ứng dụng thực thi cùng lúc với performance cao – Đa số các hệ điều hành hỗ trợ SMP... Dựa trên mô hình client-server hoặc peer-to-peer 28 Chương 1: Tổng quan về Hệ điều hành 6 Hệ thống thời gian thực Hệ thống thời gian thực (Real-Time Systems) n a u – Thường dùng trong các thiết bò chuyên dụng như điều khiển các thử nghiệm khoa học, điều khiển trong y khoa, dây chuyền công nghiệp – Ràng buộc tương đối chặt chẽ về thời gian: hard và soft real-time c u Hard real-time: h T – Hạn chế (hoặc... N 27 Chương 1: Tổng quan về Hệ điều hành 5 Hệ thống phân tán Ø Hệ thống phân tán: trên mỗi máy trong mạng cài đặt một hệ điều hành khác nhau Máy chủ chủ yếu thực hiện một số chức năng sau: Quản lý các kho dữ liệu tập trung, cung cấp một số dòch vụ truyền dữ liệu, tổ chức xử lý khi có yêu cầu từ máy trạm Mô hình khách chủ(ClientServer) phân chia quản lý Ø Nguyên nhân xây dựng HĐH phân tán: n a u - Chia... Deadlock n a u h T D g N – Quản lý hệ thống file, hệ thống lưu trữ (disk management) – Phân bổ các thiết bò, tài nguyên – Cơ chế bảo vệ (protection) 26 Chương 1: Tổng quan về Hệ điều hành 4 Hệ thống song song Gồm nhiều bộ vi xử lý cùng chia sẻ hệ thống đường dẫn dữ liệu, đồng bộ, bộ nhớ và các thiết bò ngoại vi Các bộ vi xử lý liên lạc bên trong với nhau Ø Với nhiều bộ vi xử lý công việc thực hiện được... các tiến trình, các máy – Các chương trình ứng dụng đi kèm: định dạng, sao chép đĩa, sọan thảo văn bản, vẽ hình đơn giản… c u h T D g N 43 Chương 1: Tổng quan về Hệ điều hành • Cấu trúc hệ thống n a u – Cấu trúc đơn giản – Cấu trúc theo lớp – Cấu trúc Máy ảo – Mơ hình client-server c u h T D g N 44 Chương 1: Tổng quan về Hệ điều hành • Cấu trúc đơn giản – Khởi đầu của HĐH là hệ thống nhỏ, đơn giản và có... Một hệ thống nhập xuất bao gồm: c u h T D g N • Hệ thống buffer cahing • Giao tiếp điều khiển thiết bị tổng qt • Bộ điều khiển cho các thiết bị phần cứng 36 Chương 1: Tổng quan về Hệ điều hành • Quản lý hệ thống tập tin n a u – Máy tính có thể lưu trữ thơng tin trên nhiều dạng thiết bị vật lý khác nhau (băng từ, đĩa từ, đĩa quang, thẻ nhớ…) – Mỗi dạng thiết bị lưu trữ có đặc điểm riêng về tổ chức vật lý, ... đĩa luận lý để truy xuất thơng qua bộ điều khiển đĩa – Tập tin: tập hợp thơng tin của chương trình và/hoặc dữ liệu – Các loại tập tin: c u h T D g • Thi hành: chứa ứng dụng, phần mềm Vd: COM, EXE • Văn bản: chứa ký tự ASCII, chương trình nguồn • Nhị phân: chứa dữ liệu của các ứng dụng N 37 Chương 1: Tổng quan về Hệ điều hành • Quản lý hệ thống tập tin (tt) n a u – Vai trò của HĐH trong việc quản lý tập... Mất dữ liệu khi tắt máy h T – Hệ thống lưu trữ phụ dùng đĩa lưu trữ chương trình, dữ liệu – Vai trò của HĐH trong việc quản lý đĩa: • Định vị lưu trữ, truy xuất đĩa • Quản lý vùng trống • Lập lịch cho đĩa c u D g N – Hiệu năng của hệ thống tùy thuộc rất nhiều vào tốc độ đọc/ghi Vì vậy HĐH phải có cơ chế quản lý đĩa hiệu quả 35 Chương 1: Tổng quan về Hệ điều hành • Quản lý hệ thống nhập xuất n a u – Mỗi... • Các chương trình hệ thống dùng lời gọi hệ thống do hạt nhân hỗ trợ để cung cấp những chức năng hữu ích như biên dịch và thao tác tập tin c u D g N 47 Chương 1: Tổng quan về Hệ điều hành Cấu trúc UNIX n a u Người sử dụng Shell và lệnh Biên dịch và thơng dịch Thư viện hệ thống c u Giao tiếp lời gọi hệ thống với hạt nhân Tín hiệu kiểm sốt hệ thống, nhập xuất tuần tự của bộ điều khiển terminal Hệ thống . Thuan 30 Chương1 :Tổng quanv Hệ iềuhành 1. 3 .1 Cácthànhphầncủahệthốnggồm: -Quảnlýtiếntrình –Quảnlýbộnhớ chính –Quảnlýbộnhớ phụ –Quảnlýhệthốngnhậpxuất –Quảnlýhệthốngtậptin –Hệthốngbảovệ –Hệthốngcơchế. iukhinqunlýtinguyờnvphihps dngphncngchonhng ngdngkhỏcnhau, giỳp giaotipngi-mỏythunlihiuqu. Ng Duc Thuan 18 Chương1 :Tổng quanv Hệ iềuhành Phầncứng Hệ iềuHành Chươngtrình Users Ng Duc Thuan 19 Chương1 :Tổng. Dựatrênmôhìnhclient-server hoặcpeer-to-peer Ng Duc Thuan 29 Chương1 :Tổng quanv Hệ iềuhành 6. Hệthốngthờigianthực Hệthốngthờigianthực(Real-Time Systems) –Thườngdùngtrongcácthiếtbòchuyêndụngnhưđiềukhiểncác thửnghiệmkhoahọc,