NGUYÊN lý hệ điều HÀNH , chương 1 các KHÁI NIỆM cơ bản

NGUYÊN LÝ HỆ ĐIỀU HÀNH Chương I CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN • Các nội dung: - Các định nghĩa HĐH - Lịch sử HĐH - Các tính chất nguyên lí xây dựng HĐH - Các thành phần mô hình kiến trúc HĐH - Đối tượng quản lí (phục vụ) HĐH - Tổ chức giao tiếp Chương I CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN S1- Định nghĩa HĐH 1.1- Cấu trúc phân lớp hệ thống tính toán • Môi trường tính toán - Hệ thống máy tính - Phần mềm • Người sử dụng - End – User - Người lập trình - Kỹ sư hệ thống Mô hình máy tính - Vật mang tin (Bộ nhớ ngoài- Storage) - Thiết bị vào - Bộ nhớ (Memory) - Bộ xử lý trung tâm (Central Processor) - Hệ thống đường truyền (System Bus) Cấu trúc phân lớp hệ thống tính toán -Máy tính điện tử đời năm 19441945, -MTĐT xây dựng hoạt động theo nguyên lý Von Neuman: Máy tính điều khiển chương trình câu lệnh chương trình người ta nêu địa nơi chứa giá trị không nêu trực tiếp giá trị Cấu trúc phân lớp hệ thống tính toán MTĐT Hệ lệnh = {Mã lệnh} Command System = {Command Code} Ngôn ngữ riêng (Ngôn ngữ máy) Cấu trúc phân lớp hệ thống tính toán • Người lập trình thường nhầm lẫn  suất lập trình thấp, • Đã áp dụng nhiều biện pháp kích thích: • Kỷ luật hành chính, • Thưởng phạt kinh tế • Năng suất tăng chút ổn định mức câu lệnh/ngày công! • Kết nghiên cứu tâm lý học: Bản chất người không quen làm công việc đơn điệu, tính quy luật, sớm hay muộn có sai sót! Cấu trúc phân lớp hệ thống tính toán • Như vậy, để nâng cao suất - cần tác động vào MTĐT • ∃ công việc người ∃ CT cần (V/d – Trao đổi vào ra)  tạo sẵn CT mẫu (Standard Programs – SP) cung cấp với máy • Hình thành LSP = {SP} User MTDT 10% 10% 10% 10% 10% MTDT 10% 10% 10% 10% 10% 10 3.2 – NGUYÊN TẮC XÂY DỰNG a) Nguyên lý mô đun, b) Nguyên lý phủ chức năng, c) Nguyên lý Macroprocessor, d) Nguyên lý bảng tham số điều khiển, e) Nguyên lý giá trị chuẩn, f) Nguyên lý loại tham số 33 NGUYÊN LÝ MÔ ĐUN • Mỗi công việc ⇔ mô đun CT độc lập, • Các mô đun – liên kết với thông qua Input/Output: • Các mô đun nhóm theo chức  thành phần hệ thống 34 NGUYÊN LÝ PHỦ CHỨC NĂNG • Mỗi công việc hệ thống thông thường thực nhiều cách với nhiều công cụ khác nhau, • Lý do: • Mỗi mô đun có hiệu ứng phụ chức năng, • Người dùng có quyền khai thác hiệu ứng phụ không phụ thuộc vào việc công bố, • Lập trình:Phải đảm bảo tính chất OS với hiệu ứng phụ, • Vai trò: – Đảm bảo thuận tiện cho người dùng, – Đảm bảo an toàn chức hệ thống, • Ví dụ: In file 35 NGUYÊN LÝ MACROPROSSECOR • Trong OS sẵn CT giải v/đ, • Khi cần thiết: Hệ thống tạo CT thực CT tạo ra: • Nguyên lý áp dụng với thân toàn OS: Trên đía có thành phần Khi cần thành phần lắp ráp thành HỆ ĐIỀU HÀNH (Nạp hệ thống) • Lưu ý: Các nguyên lý Phủ chức Macroprocessor trái với lý thuyết lập trình có cấu trúc 36 NGUYÊN LÝ BẢNG THAM SỐ ĐIỀU KHIỂN Mỗi đối tượng OS ⇔ Bảng tham số (Control Table, Control Block) Hệ thống không tham chiếu tới đối tượng vật lý mà tham chiếu tới bảng tham số điều khiển tương ứng Với đĩa từ, CD – bảng tham số ghi phần đầu – Vùng hệ thống (System Area), Với files – Header 37 Cấu trúc file định kiểu 38 Một số loại bảng tham số : • Cho WINDOWS: Win.ini, • Cho MS DOS: Config.sys, • Cho WINWORD: Winword.ini, • Bảng tham số cấu hình hệ thống: phục vụ cho hệ điều hành: lưu trữ CMOS, 39 NGUYÊN LÝ GIÁ TRỊ CHUẨN • Cách gọi khác: Nguyên tắc ngầm định (Default), • Hệ thống chuẩn bị bảng giá trị cho tham số bảng giá trị chuẩn, • Khi hoạt động: tham số thiếu giá trị  OS lấy từ bảng giá trị chuẩn • Vai trò nguyên lý: – Thuận tiện: nhắc lại giá trị thường dùng, – Người dùng không cần biết đầy dủ sâu hệ thống 40 Nguyên lý giá trị chuẩn • Tác động lên giá trị tham số bảng giá trị chuẩn: – Startup, – Autoexec.bat, – Control Panel • Ví dụ: c:\csdl>dir • Tham số thiếu giá trị: – – – – – Ổ đĩa? Thư mục? Xem gì? Quy cách đưa ra? Nơi ra? 41 NGUYÊN LÝ LOẠI THAM SỐ • loại tham số: • Tham số vị trí (Position Parameters), • Tham số khoá (Keyword Param.) • Tham số khoá – theo trình tự tuỳ ý 42 $4 – THÀNH PHẦN CÁC KiẾN TRÚC HĐH 4.1- Các thành phần HĐH Nhiều phân chia theo chức năng, mức độ chi tiết, • Hệ thống Supervisor, • Hệ thống quản lý thiết bị ngoại vi, • Hệ thống quản lý files, • Hệ thống chương trình điều khiển: – Điều phối nhiệm vụ, – Monitor, • Các chương trình phục vụ hệ thống  Biên hệ thống,  Soạn thảo hệ thống,  Tiện ích hệ thống: Trình biên dịch, Tools,… 43 Thành phần • Lưu ý: ngôn ngữ thành phần hệ thống, thành phần hệ thống có số CT dịch • Phân biệt: Chương trình phục vụ hệ thống chương trình ứng dụng 44 4.2- Các kiến trúc HĐH • • • • Kiến trúc Vi nhân Kiến trúc Client- Server Kiến trúc máy ảo Kiến trúc phân lớp – Mô hình ứng dụng – Mô hình thiết kế 4.3 Gọi hệ thống (System Calls) 4.4 Tiến trinh luồng (Process and Thread) 4.5 Boot System 45 $5- GIAO TiẾP NGƯỜI MÁY 46 CÁC HÌNH THÁI GIAO TiẾP 5.1 Dòng lệnh (Command line) 5.2 Bảng chọn (Menu_Popup) 5.3 Biểu tượng (Icon) [...]... trò quan trọng, nhiều khi có tính quyết định: – Bàn phím, – Máy in 12 Tác động phần mềm lên USER • Đẩy người dùng ra xa máy, nhưng tạo điều kiện để khai thác triệt để và tối ưu thiết bị 16 .6667% 16 .6667% 10 % 10 % 10 % 16 .6667% 10 % 10 % 16 .6667% MTDT 10 % 10 % 10 % 10 % 10 % 16 .6667% 16 .6667% 13 Thay đổi nguyên lý làm việc: 14 Tác động phần mềm lên USER • Hiệu ứng tự đào tạo, • Nguyên lý WYSIWYG, • Giải phóng... phần cứng • Cơ sở hoá hệ lệnh: – Các lệnh phức tạp như x1/ 2, ex,|x| dần dần được thay thế bằng CT con, – Tăng cường các lệnh xử lý bit • • • • • Tăng tốc độ của MT, Tăng tính vạn năng, Tăng độ tin cậy, Giảm giá thành, Cho phép phân các thiết bị thành từng nhóm độc lập, tăng độ mềm dẻo của cấu hình 11 Tác động phần mềm lên phần cứng • Các yếu tố trên có sự tác động của tiến bộ công ngh , nhưng phần... thuật  Loại hệ thống: Xử lý theo l , Phân chia thời gian, Thời gian thực Phân loại: TN hữu hạn và vô hạn khả năng phục vụ 1. 3 - ĐỊNH NGHĨA HỆ ĐIỀU HÀNH • Có nhiều góc độ quan sát và đánh gi , • Các đối tượng khác nhau có yêu cầu, đòi hỏi khác nhau đối với OS, • Xét 4 góc độ: – Của người sử dụng, – Của người lập trình, – Của nhà kỹ thuật, – Của người lập trình hệ thống 21 ĐỊNH NGHĨA HỆ ĐIỀU HÀNH • Người... bảng tham số điều khiển, e) Nguyên lý giá trị chuẩn, f) Nguyên lý 2 loại tham số 33 NGUYÊN LÝ MÔ ĐUN • Mỗi công việc ⇔ mô đun CT độc lập, • Các mô đun – liên kết với nhau thông qua Input/Output: • Các mô đun được nhóm theo chức năng  thành phần hệ thống 34 NGUYÊN LÝ PHỦ CHỨC NĂNG • Mỗi công việc trong hệ thống thông thường có thể thực hiện bằng nhiều cách với nhiều công cụ khác nhau, • Lý do: • Mỗi... V , AN TOÀN • Hạn chế truy nhập không hợp thức, • Hạn chế ảnh hưởng sai sót vô tình hay cố , • Bảo vệ: – Nhiều mức, – Nhiều công c , – Nhiều thời điểm và giai đoạn khác nhau • Chú ý: bảo vệ và chống bảo vệ: cùng mức  không thể đảm bảo an toàn tuyệt đối! 31 Kế thừa và thích nghi 32 3.2 – NGUYÊN TẮC XÂY DỰNG a) Nguyên lý mô đun, b) Nguyên lý phủ chức năng, c) Nguyên lý Macroprocessor, d) Nguyên lý bảng... vào thiết bị vật lý cụ thể 15 1. 2 – Các tài nguyên cơ bản a) Bộ nhớ: • 16 Vai tr , Gót chân Asin của hệ thống, Quan trọng: sử dụng như thế nào? Bảo vệ thông tin? b) PROCESSOR • • • • Điều khiển máy tính, Thực hiện các phép tính số học, lô gic và điều khiển, Có tốc độ rất lớn (vài chục triệu phép tính / giây ), Thông thường có thời gian rãnh (thời gian “chết”) lớn hiệu suất sử dụng thấp, • V/đ: tăng hiệu... Neuman đề xuất tư tưởng xây dựng “CT tự hoàn thiện” , • 19 61 – Bell Lab – Các CT trò chơi Animal và Core Ware, • Khai thác thực tế các hệ CG: 19 71- 1972 • OS – xây dựng từ 19 5 0, • 19 65 - Hệ ĐH nổi tiếng OS IBM 360 26 • Hoàn thiện nhất: • Thống kê UNESCO: 73% số công trình không hoàn thành do khâu đặt v/ , • Các HCG khác: Cán bộ chuyên ngành + Cán bộ lập trình, • OS: – Người lập trình giải quyết bài toán của... tiện, • Người lập trình: Quản lý chặt ch , khai thác tối ưu, • Nhà kỹ thuật: 22 23 Người Lập trình hệ thống 24 • Đối thoại: để hệ thống gọn nhẹ + linh hoạt, • Đối thoại  ∃ ngôn ngữ đối thoại (bằng lời hoặc cử chỉ) • Mô phỏng 2 đối tượng con người  là hệ thống trí tuệ nhân tạo, là hệ chuyên gia, 25 $2- Lịch sử HĐH • 04 /19 51 xã hội mới biết và tin vào khả năng giải quyết các bài toán phi số của MT, • 19 52... khả năng bản thân 19 74: 3 công trình xây dựng kỹ thuật tiêu biểu đỉnh cao trí tuệ loài người: Hệ thống ĐT tự động liên lục địa, Hệ thống Appolo đưa người lên mặt trăng, OS IBM 360 27 $3 – CÁC TÍNH CHẤT CHUNG VÀ CÁC NGUYÊN TẮC DỰNG OS 3 .1- Các tính chất: a) b) c) d) e) Tin cậy và chuẩn xác, Bảo v , an toàn Kế thừa và thích nghi, Hiệu qu , Thuận tiện 28 Tin cậy và chuẩn xác • Mọi công việc trong hệ thống... không có sẵn CT giải quyết v/ , • Khi cần thiết: Hệ thống tạo ra CT và thực hiện CT tạo ra: • Nguyên lý này áp dụng với cả bản thân toàn bộ OS: Trên đía chỉ có các thành phần Khi cần các thành phần được lắp ráp thành HỆ ĐIỀU HÀNH (Nạp hệ thống) • Lưu ý: Các nguyên lý Phủ chức năng và Macroprocessor trái với lý thuyết lập trình có cấu trúc 36 ... 16 .6667% 16 .6667% 10 % 10 % 10 % 16 .6667% 10 % 10 % 16 .6667% MTDT 10 % 10 % 10 % 10 % 10 % 16 .6667% 16 .6667% 13 Thay đổi nguyên lý làm việc: 14 Tác động phần mềm lên USER • Hiệu ứng tự đào tạo, • Nguyên lý WYSIWYG,... 32 3.2 – NGUYÊN TẮC XÂY DỰNG a) Nguyên lý mô đun, b) Nguyên lý phủ chức năng, c) Nguyên lý Macroprocessor, d) Nguyên lý bảng tham số điều khiển, e) Nguyên lý giá trị chuẩn, f) Nguyên lý loại tham... • Hình thành LSP = {SP} User MTDT 10 % 10 % 10 % 10 % 10 % MTDT 10 % 10 % 10 % 10 % 10 % 10 Tác động phần mềm lên phần cứng • Cơ sở hoá hệ lệnh: – Các lệnh phức tạp x1/ 2, ex,|x| thay CT con, – Tăng