bài giảng hệ điều hành

1 Hệđiềuhành (Operating System) PHAN Xuân Huy {pxhuy@fit.hcmuns.edu.vn} 2 Thông tin giớithiệu  Bố cụcmônhọc: 45 LT + 30 TH  Hình thứcthi:  Lý thuyết: 7 điểm (Không sử dụng tài liệu)  Thực hành: 3 điểm (Theo qui định của GVHDTH)  Các thắcmắc vui lòng liên hệ: Phan Xuân Huy – pxhuy@fit.hcmuns.edu.vn  Giáo trình môn học:  Hệđiềuhành–LêKhắc Nhiên Ân – ĐHKHTN Tp.HCM  Hệđiều hành nâng cao - TrầnHạnh Nhi – ĐHKHTN Tp.HCM 3 Mụctiêucủamônhọc: Cung cấp  Các kiếnthứccơ bảnvề HĐH đa nhiệm  Hiểurõmôhìnhtổ chức, nguyên lý hoạt động, củacácthànhphầncơ sở củamột HĐH hiện đại  Biếtcáchsử dụng/quảntrị các HĐH thông dụng, khai thác tốtcácdịch vụ của HĐH. 4 Thảoluận–1CPU vs nhiềuChương trình  Nhu cầu: Người dùng luôn thích sử dụng HĐH cho phép chạy vài chương trình đồng thời Hệđiềuhànhnhư thế gọilàgì?  Thựctế: Hầuhếtcácmáytínhchỉ có mộtbộ vi xử lý (các máy có >1 CPU rất đắttiền) Làm sao thỏa mãn được nhu cầungười dùng?  MộtCPU rõràngchỉ có thể chạy đượcmộtchương trình  Không thể chia CPU làm nhiềuphầnnhư chia bánh được 5 Thảoluận–Chiasẻ bộ nhớ  Các chương trình muốncóthể chạythìtrướchếtcầnphải đượcnạpvàotrongbộ nhớ chính (RAM).  Khi có nhiềuchương trình cùng sử dụng bộ nhớ thì HĐH sẽ thựchiệnviệcchiasẻ cho mỗichương trình không gian nhớ riêng.  Vấn đề: bộ nhớ RAM thì có hạn(vídụ 64MB), vậy khi chạynhiềuchương trình thì ra sao ??? Ví dụ:  Windows XP (lõi) 60MB  Windows Media Player 12MB  Visual Studio .NET 30MB  Làm cách nào mà Windows vẫnchạy được? 6 Thảoluận–Chiasẻ card sound  Khi đang nghe nhạc, nếu Windows gặplỗi, ta có nghe đượctiếng báo lỗi?  Chỉ có các hệđiềuhànhnhư ME, 2000, XP, …  Vậy HĐH đãsử dụng giải pháp nào?  Luân phiên?  Tuầntự?  Chia bánh?  Giải pháp khác?  ☺Về nhà bạnthử làm cho Windows phát 2 bài nhạc khác nhau trên 2 loa xem? Có được không? 7 Nội dung môn học: gồm5 chương  Chương 1: Tổng quan về HĐH  Chương 2: Hệ thống quảnlýtập tin  Chương 3: Hệ thống quảnlýxuấtnhập  Chương 4: Quảnlýtiếntrình  Chương 5: Quảnlýbộ nhớ 8 Chương 1: Tổng quan về HĐH  Nội dung chương:  Vai trò củaHệđiềuhành  Các thành phầncủa HĐH  Mộtsố kiếntrúc HĐH  Quá trình phát triểncủa HĐH  Mộtsố HĐH hiện đại 9 Vai trò của HĐH  Quảntrị tài nguyên  Tài nguyên: CPU, RAM, HDD, printer…  Đốitượng sử dụng tài nguyên: Chương trình ƯD  Nhiệmvụ: Cung cấpgiảithuậtcấp phát, quảntrị tài nguyên cho các đốitượng hoạt động.  Mụctiêu:Cấpphátđầy đủ, công bằng, hiệuquả  Điều khiểnthiếtbị  Nhiệmvụ: Che dấu các chi tiếtphầncứng, tạomôitrường dễ làm việchơnchoNSD.  Mụctiêu: Tạosựđộclậpthiếtbị.  Ví dụ: Làm sao để MS.Word có thể in đượcvới nhiềuloạimáy in khác nhau như in kim, laser, phun của nhiều hãng khác nhau 10 HĐH và các thành phầncủahệ thống [...]... 1.0 – Phát hành 12/1985 Windows 2.0 Phát hành 1987 Chỉ hổ trợ bộ vi xử lý Intel 8086 hoặc 8088 Có thể truy cập 1MB bộ nhớ Windows 3.0 Phát hành 05/1990 Có thể truy cập 16MB bộ nhớ 25 Q trình phát triển của dòng HĐH Windows (2/4) Windows 3.1 Phát hành 04/1992 Hỗ trợ TrueType fonts/ Multimedia Windows NT Phát hành 07/1993 Hỗ trợ chíp Intel 386, 486 và các chíp khác khơng của Pentium Là hệ điều hành dòng... 12 Các thành phần của HĐH Quản lý tài ngun là vai trò quan trọng nhất của HĐH, do đó cần có một số thành quản lý CPU, quản lý bộ nhớ, … CPU : quản lý tiến trình(bao gồm quản lý CPU) RAM : quản lý bộ nhớ chính Input/Output : quản lý nhập/xuất (thấy rõ ở DOS) Hệ thống tập tin : Quản lý tập tin Hệ thống bảo vệ Quản lý mạng Shell (giao tiếp người dùng) 13 Các thành phần của HĐH Quản lý tiến trình Hệ thống...HĐH và các thành phần của hệ thống 11 Các dịch vụ của hệ thống Nạp và thi hành chương trình (load & run) Các thao tác xuất nhập (I/O Operations) Các thao tác truy xuất/cập nhật hệ thống tập tin (file system) Các cơ chế liên lạc/trao đổi thơng tin giữa các tác vụ Phát hiện/chỉnh sửa lỗi … Giao tiếp giữa các chương trình ứng dụng và HĐH được thực hiện phần lớn thơng qua các lời gọi hệ thống (System... HĐH Quản lý tiến trình Hệ thống tập tin Quản lý bộ nhớ phụ Quản lý nhậäp xuất Quản lý bộ nhớ chính Hệ thống bảo vệ Bộ thông dòch lệnh Giao tiếp mạng 14 Kiến trúc HĐH Kiến trúc đơn giản Kiến trúc phân lớp Kiến trúc máy ảo Kiến trúc client/server 15 1 Kiến trúc đơn giản Ứng dụng Tiện ích thường trú Hệ điều hành (DOS) Phần cứng (BIOS, port) Ví dụ với HĐH DOS Ví dụ điển hình cho kiến trúc này là DOS, trong... Windows (2/4) Windows 95 Phát hành 08/1995 Cũng hỗ trợ các ứng dụng 32-bit (nhưng vẫn tương thích với các ƯD 16 bits Windows 98 Phát hành 06/1998 Tăng cường về mặt hiệu năng và hỗ trợ phần cứng tốt hơn Tích hợp các tính năng Internet Windows Millennium Phát hành 12/2000 Là phiên bản destop hỗ trợ tốt multimedia 27 Q trình phát triển của dòng HĐH Windows (4/4) Windows 2000 Phát hành 01/2000 Hỗ trợ tính đa... (4/4) Ưu điểm: Mơi trường thuận lợi cho sự tương thích Tăng tính an tồn cho hệ thống do các VM độc lập Dễ phát triển các HĐH đơn nhiệm cho các VM độc lập Khuyết điểm Phức tạp trong việc giả lập 21 4 Kiến trúc client/server Các dịch vụ của HĐH được chia thành 2 phần: Server: phần hạt nhân, lệ thuộc phần cứng Client: các tiện ích hệ thống, sử dụng dịch vụ do server cung cấp 22 Giới thiệu các dòng HĐH hiện... năm 2003 Chiếm khoảng 10% thị trường HĐH 32 Chương 2: Quản lý xuất nhập Nhiệm vụ của bộ phận quản lý xuất nhập Các thiết bị xuất nhập Mơ hình phân lớp trong quản lý xuất nhập Bộ điều khiển thiết bị (device controller) Trình điều khiển thiết bị (device driver) Cơ chế DMA Quản lý lỗi và bảo vệ q trình xuất nhập 1 Nhiệm vụ Mục tiêu của bộ phận quản lý xuất nhập Giới thiệu lớp trừu tượng và độc lập thiết... HĐH = Thư viện hàm UD của người dùng vẫn có thể truy cập trực tiếp đến phần cứng thơng qua BIOS, cổng phần cứng Khơng hỗ trợ đa nhiệm Đánh giá khi chương trình treo? 16 2 Kiến trúc phân lớp HĐH phân thành nhiều lớp.Mỗi lớp phụ trách 1 chức năng đặc thù Lớp bên trên sử dụng chức năng do các lớp bên dưới cung cấp Khó xác định số lượng lớp, thứ tự lớp !!! Chi phí truyền tham số xun các lớp !!! 17 3 Kiến... tiết kỹ thuật của các thiết bị phần cứng Quản lý và sửa lỗi Làm cho các thiết bị phần cứng đơn giản và dễ dùng Cho phép chia sẻ các thiết bị phần cứng Xây dựng các cơ chế bảo vệ các thiết bị được chia sẻ Điều phối thiết bị để phục vụ cho cùng lúc nhiều nhu cầu sử dụng 2 Ví dụ về các thiết bị xuất nhập Các thiết bị giao tiếp: Các thiết bị chỉ nhập : bàn phím, chuột, joystick… Các thiết bị chỉ xuất : màn . Thực hành: 3 điểm (Theo qui định của GVHDTH)  Các thắcmắc vui lòng liên hệ: Phan Xuân Huy – pxhuy@fit.hcmuns.edu.vn  Giáo trình môn học:  Hệ iềuhành–LêKhắc Nhiên Ân – ĐHKHTN Tp.HCM  Hệ iều hành. laser, phun của nhiều hãng khác nhau 10 HĐH và các thành phầncủahệ thống 11 HĐH và các thành phầncủahệ thống 12 Các dịch vụ củahệ thống  Nạp và thi hành chương trình (load & run)  Các thao tác. Chương 2: Hệ thống quảnlýtập tin  Chương 3: Hệ thống quảnlýxuấtnhập  Chương 4: Quảnlýtiếntrình  Chương 5: Quảnlýbộ nhớ 8 Chương 1: Tổng quan về HĐH  Nội dung chương:  Vai trò củaHệđiềuhành 