Giáo trình về hệ điều hành chương 1

Ch ng 1: Gi i thi u ̈ H u hành gì? ̈ Các h th ng Mainframe ̈ Các h th ng Desktop ̈ Các h th ng đa x ̈ ̈ ̈ ̈ ̈ lý Các h th ng phân tán (Distributed Systems) Các h th ng Clustered Các h th ng th i gian th c (Real -Time Systems) Các h th ng c m tay (Handheld Systems) Các môi tr ng tính toán (Computing Environments) H u hành 1.1 Ph m Th Phi H u hành gì? ng trình ho t đ ng nh l p trung gian gi a ng s d ng máy tính ph n c ng c a máy tính ̈ Các m c tiêu c a h u hành: ̈ Là m t ch H Th c thi ch i ng trình c a ng i dùng giúp gi i quy t v n đ ng i dùng đ t nhanh chóng, d dàng h n H Làm cho vi c s d ng h th ng máy tính thu n ti n h n H S d ng ph n c ng máy tính m t cách hi u qu H u hành 1.2 Ph m Th Phi Các thành ph n c a m t h th ng máy tính Ph n c ng – cung c p tài nguyên c b n cho vi c tính toán (CPU, b nh , thi t b vào ra) H u hành – ki m soát u ph i vi c s d ng ph n c ng c a ch ng trình ng d ng khác c a nh ng ng i dùng khác Các ch ng trình ng d ng – đ nh ngh a cách th c tài nguyên h th ng đ c s d ng đ gi i quy t v n đ tính toán c a ng i dùng (trình biên d ch, h c s d li u, trò ch i video, ch ng trình qu n lý doanh nghi p…) Ng i dùng (con ng i, máy móc ho c máy tính khác) H u hành 1.3 Ph m Th Phi Cái nhìn tr u t ng v thành ph n c a h th ng H u hành 1.4 Ph m Th Phi Các đ nh ngh a v h u hành ̈ B c p phát tài nguyên – qu n lý cung c p tài nguyên ̈ Ch ng trình u n – u n s th c thi c a ch ng trình ng i dùng ho t đ ng c a thi t b I/O ̈ Nhân – m t ch ng trình nh t ho t đ ng toàn th i gian (các ch ng trình khác đ c g i ch ng trình ng d ng) H u hành 1.5 Ph m Th Phi Các h th ng Mainframe ̈ Rút ng n th i gian thi t l p ch ng trình b ng cách bó l i (batch) công vi c t ng t ̈ T đ ng phân dãy công vi c – chuy n quy n u n m t cách t đ ng t m t công vi c đ n m t công vi c khác ây h u hành thô s đ u tiên ̈ B giám sát th ng trú u tiên, quy n u n n m t i b giám sát H Sau quy n u n đ c chuy n cho m t công vi c H Khi công vi c hoàn thành, quy n u n l i đ c tr v cho b giám sát H H u hành 1.6 Ph m Th Phi S đ b nh m t h th ng bó đ n gi n H u hành 1.7 Các h th ng bó đa ch Vài công vi c đ c l u b nh chính, CPU đ l t ph c v ch ng trình H u hành 1.8 Ph m Th Phi ng c u ph i l n Ph m Th Phi Các tính n ng c a H u hành c n cho c ch đa ch ng ̈ Các ho t đ ng vào (I/O) ph i đ c cung c p b i h th ng ̈ Qu n lý b nh - h th ng ph i c p phát b nh cho nhi u ti n trình ̈ nh th i cho CPU – h th ng ph i ch n s công vi c s n sàng m t công vi c đ giao CPU cho s d ng ̈ C p phát thi t b khác H u hành 1.9 Ph m Th Phi Các h th ng chia th i gian – Tính toán t ̈ CPU s đ ng tác c u ph i cho nhi u công vi c n m b nh đ a Tuy nhiên CPU ch đ c cung c p cho công vi c n m b nh mà ̈ M t công vi c s đ c hoán chuy n vào/ra kh i b nh t /đ n đ a ̈ Giao ti p tr c n gi a h th ng ng i dùng đ c cung c p; h u hành hoàn thành th c thi m t l nh, s tìm m t “l nh u n” c a ng i dùng t bàn phím ̈ H th ng ph i s ng sàng tr c n đ ng i dùng có th truy c p d li u mã l nh H u hành 1.10 Ph m Th Phi Các h th ng Desktop ̈ Máy tính cá nhân – h th ng máy tính đ ̈ ̈ ̈ ̈ c dành cho m t ng i dùng nh t Có thi t b I/O nh – bàn phín, chu t, hình, máy in nh Ti n l i đáng tin c y đ i v i ng i dùng Có th ph ng theo k thu t đ c phát tri n cho h th ng l n Có th ch y nhi u h h u hành khác (Windows, MacOS, UNIX, Linux) H u hành 1.11 Ph m Th Phi Các h th ng song song ̈ Là h th ng đa x g ̈ H đ ̈ L lý v i nhi u h n m t CPU đ cn ik tr t n v i th ng ghép đôi ch t – processors chia s b nh xung ng h ; vi c giao ti p di n thông qua b nh đ c chia s i ích c a h th ng song song: H T ng n ng l c x lý H Kinh t H T ng tính tin c y gi m c p x lý đáng k Các h th ng đ i di n v i s c r t “nh nhàng” 6S H u hành 1.12 Ph m Th Phi Các h th ng song song(tt) ̈ a x lý đ i x ng - Symmetric multiprocessing (SMP) H M i CPU ch y m t b n gi ng c a h u hành H Nhi u ti n trình có th ch y song song mà không làm gi m hi u n ng c a h th ng H H u h t h u hành hi n đ i đ u h tr SMP ̈ a x lý không đ i x ng - Asymmetric multiprocessing H M i CPU đ c giao m t công vi c c th ; CPU ch s l p l ch bi u giao vi c cho CPU t H Ph bi n h n h th ng c c l n H u hành 1.13 Ki n trúc đa x H u hành 1.14 Ph m Th Phi lý đ i x ng Ph m Th Phi Các h th ng phân tán ̈ Phân ph i tính toán cho nhi u b x lý v t lý ̈ H th ng ghép đôi l ng – m i b x lý có b nh riêng; b x lý giao ti p v i b x lý khác thông qua nhi u đ ng giao ti p khác ví d nh bus t c đ cao ho c đ ng n tho i ̈ Các l i ích c a h th ng phân tán: H H H H Chia s tài nguyên T ng t c đ tính toán – cân b ng t i Tin c y Truy n thông ̈ Yêu c u h t ng c s m ng: LAN ho c WAN ̈ Local area networks (LAN) or Wide area networks (WAN) ̈ Có th h th ng client-server ho c ngang hàng-peer-to-peer H u hành 1.15 Ph m Th Phi Các h th ng Cluster ̈ Vi c ghép chu i cho phép hai ho c nhi u h th ng chia s thi t b l u tr ̈ t đ c đ tin c y cao ̈ Ghép chu i b t đ i x ng - Asymmetric clustering: m t server ch y ng d ng server khác tr ng thái b t đ ng ̈ Ghép chu i đ i x ng - Symmetric clustering: c N hosts ch y ng d ng H u hành 1.16 Ph m Th Phi Các h th ng th i gian th c ng đ c s d ng nh m t thi t b u n m t ng d ng d ng t n hi n ví d nh u n thí nghi m khoa h c, h th ng u tr y khoa, h th ng u n công nghi p m t s h th ng trình chi u ̈ òi h i v th i gian c đ nh đ c xác đ nh xác ̈ Các h th ng th i gian th c có th c ng ho c m m ̈ Th i gian th c “c ng”: ̈ Th th c p b gi i h n ho c không đ c s d ng, d li u đ c tr b nh ng n k ho c ROM H Trái ng c v i h th ng chia th i gian, không đ c h tr b i h u hành đa n ng H Các thi t b l u tr ̈ Th i gian th c “m m”: H c ng d ng gi i h n u n công nghi p ho c robotics H H u d ng ng d ng (đa ph ng ti n, th c t i o) yêu c u tính n ng cao c p c a h u hành H u hành 1.17 Ph m Th Phi Các h th ng c m tay ̈ Personal Digital Assistants (PDAs) i n tho i di đ ng ̈ Các v n đ : ̈ H B nh gi i h n H Các b x lý ch m H Màn hình nh H u hành 1.18 Ph m Th Phi S phát tri n v quan ni m tính n ng c a h u hành H u hành Ph m Th Phi 1.19 Các môi tr ng tính toán ̈ Tính toán truy n th ng ̈ Tính toán ki u Web ̈ Tính toán theo ki u h th ng nhúng H u hành 1.20 Ph m Th Phi ... khác) H u hành 1. 3 Ph m Th Phi Cái nhìn tr u t ng v thành ph n c a h th ng H u hành 1. 4 Ph m Th Phi Các đ nh ngh a v h u hành ̈ B c p phát tài nguyên – qu n lý cung c p tài nguyên ̈ Ch ng trình u... th c thi c a ch ng trình ng i dùng ho t đ ng c a thi t b I/O ̈ Nhân – m t ch ng trình nh t ho t đ ng toàn th i gian (các ch ng trình khác đ c g i ch ng trình ng d ng) H u hành 1. 5 Ph m Th Phi Các... CPU ch s l p l ch bi u giao vi c cho CPU t H Ph bi n h n h th ng c c l n H u hành 1. 13 Ki n trúc đa x H u hành 1. 14 Ph m Th Phi lý đ i x ng Ph m Th Phi Các h th ng phân tán ̈ Phân ph i tính toán