Phân loại hệ điều hành Phân loại hệ điều hành Bởi: Giảng viên Trần Hạnh Nhi Hệ thống xử lý theo lô Bộ giám sát thường trực : Khi công việc chấm dứt, hệ thống thực công việc mà không cần can thiệp người lập trình, thời gian thực mau Một chương trình, gọi giám sát thường trực thiết kế để giám sát việc thực dãy công việc cách tự động, chương trình luôn thường trú nhớ Hệ điều hành theo lôthực công việc theo thị định trước CPU thao tác nhập xuất : CPU thường hay nhàn rỗi tốc độ làm việc thiết bị nhập xuất (thường thiết bị cơ) chậm nhiều lần so với thiết bị điện tử Cho dù CPU chậm nhất, nhanh nhiều lần so với thiết bị nhập xuất Do phải có phương pháp để đồng hóa việc hoạt động CPU thao tác nhập xuất Xử lý off_line : Xử lý off_line thay CPU phải đọc trực tiếp từ thiết bị nhập xuất thiết bị xuất, hệ thống dùng lưu trữ trung gian CPU thao thác với phận Việc đọc hay xuất đến từ lưu trữ trung gian Spooling : Spool (simultaneousperipheraloperationon-line) đồng hóa thao tác bên on-line Cơ chế cho phép xử lý CPU on-line, sử dụng đĩa để lưu liệu nhập xuất 1/4 Phân loại hệ điều hành Hệ thống xử lý theo lô đa chương Khi có nhiều công việc truy xuất lên thiết bị, vấn đề lập lịch cho công việc cần thiết Khía cạnh quan trọng việc lập lịch khả đa chương Đa chương (multiprogram) gia tăng khai thác CPU cách tổ chức công việc cho CPU luôn phải tình trạng làm việc Ý tưởng sau : hệ điều hành lưu giữ phần công việc nơi lưu trữ nhớ CPU thực phần công việc Khi thực hiện, có yêu cầu truy xuất thiết bị CPU không nghỉ mà thực tiếp công việc thứ hai… Với hệ đa chương hệ điều hành định cho người sử dụng vậy, hệ điều hành đa chương tinh vi Hệ phải xử lý vấn đề lập lịch cho công việc, lập lịch cho nhớ cho CPU Hệ thống chia xẻ thời gian Hệ thống chia xẻ thời gian mở rộng logic hệ đa chương Hệ thống gọi hệ thống đa nhiệm (multitasking) Nhiều công việc thực thông qua chế chuyển đổi CPU hệ đa chương thời gian lần chuyển đổi diễn nhanh Hệ thống chia xẻ phát triển để cung cấp việc sử dụng bên máy tính có giá trị Hệ điều hành chia xẻ thời gian dùng lập lịch CPU đa chương để cung cấp cho người sử dụng phần nhỏ máy tính chia xẻ Một chương trình thi hành gọi tiến trình Trong trình thi hành tiến trình, phải thực thao tác nhập xuất khoảng thời gian CPU thi hành tiến trình khác Hệ điều hành chia xẻ cho phép nhiều người sử dụng chia xẻ máy tính cách đồng thời gian chuyển đổi nhanh nên họ có cảm giác tiến trình thi hành lúc Hệ điều hành chia xẻ phức tạp hệ điều hành đa chương Nó phải có chức : quản trị bảo vệ nhớ, sử dụng nhớ ảo Nó cung cấp hệ thống tập tin truy xuất on-line… Hệ điều hành chia xẻ kiểu hệ điều hành đại ngày Hệ thống song song Ngoài hệ thống có xử lý có hệ thống có nhiều xử lý chia xẻ hệ thống đường truyền liệu, đồng hồ, nhớ thiết bị ngoại vi Các xử lý liên lạc bên với 2/4 Phân loại hệ điều hành Có nhiều nguyên nhân xây dựng dạng hệ thống Với gia tăng số lượng xử lý, công việc thực nhanh chóng hơn, Nhưng theo tỉ lệ thời gian, nghĩa có n xử lý nghĩa thực nhanh n lần Hệ thống với máy nhiều xử lý tối ưu hệ thống có nhiều máy có xử lý xử lý chia xẻ thiết bị ngoại vi, hệ thống lưu trữ, nguồn … thuận tiện cho nhiều chương trình làm việc tập hợp liệu Một lý độ tin cậy Các chức xử lý nhiều xử lý hỏng hóc xử lý không ảnh hưởng đến toàn hệ thống Hệ thống đa xử lý thông thường sử dụng cách đa xử lý đối xứng, cách xử lý chạy với hệ điều hành, liên lạc với cần thiết Một số hệ thống sử dụng đa xử lý bất đối xứng, xử lý giao công việc riêng biệt Một xử lý kiểm soát toàn hệ thống, xử lý khác thực theo lệnh xử lý theo thị định nghĩa trước Mô hình theo dạng quan hệ chủ tớ Bộ xử lý lập lịch cho xử lý khác Một ví dụ hệ thống xử lý đối xứng version Encore UNIX cho máy tính Multimax Hệ thống có hàng tá xử lý Ưu điểm nhiều tiến trình thực lúc Một hệ thống đa xử lý cho phép nhiều công việc tài nguyên chia xẻ tự động xử lý khác Hệ thống đa xử lý không đồng thường xuất hệ thống lớn, hầu hết thời gian hoạt động dành cho xử lý nhập xuất Hệ thống phân tán Hệ thống tương tự hệ thống chia xẻ thời gian xử lý không chia xẻ nhớ đồng hồ, thay vào xử lý có nhớ cục riêng Các xử lý thông tin với thông qua đường truyền thông bus tốc độ cao hay đường dây điện thoại Các xử lý hệ phân tán thường khác kích thước chức Nó bao gồm máy vi tính, trạm làm việc, máy mini, hệ thống máy lớn Các xử lý thường tham khảo với nhiều tên khác site, node, computer v.v tùy thuộc vào trạng thái làm việc chúng Các nguyên nhân phải xây dựng hệ thống phân tán là: Chia xẻ tài nguyên : Một người sử dụng A sử dụng máy in laser người sử dụng B người sử dụng B truy xuất tập tin A Tổng quát, chia xẻ tài 3/4 Phân loại hệ điều hành nguyên hệ thống phân tán cung cấp chế để chia xẻ tập tin vị trí xa, xử lý thông tin sở liệu phân tán, in ấn vị trí xa, sử dụng thiết bị xa đểõ thực thao tác Tăng tốc độ tính toán : Một thao tác tính toán chia làm nhiều phần nhỏ thực lúc Hệ thống phân tán cho phép phân chia việc tính toán nhiều vị trí khác để tính toán song song An toàn : Nếu vị trí hệ thống phân tán bị hỏng, vị trí khác tiếp tục làm việc Thông tin liên lạc với :Có nhiều lúc , chương trình cần chuyển đổi liệu từ vị trí sang vị trí khác Ví dụ hệ thống Windows, thường có chia xẻ chuyển liệu cửa sổ Khi vị trí nối kết với hệ thống mạng, việc trao đổi liệu diễn dễ Người sử dụng chuyển tập tin hay E_mail cho từ vị trí hay vị trí khác Hệ thống xử lý thời gian thực Hệ thống xử lý thời gian thựcđược sử dụng có đòi hỏi khắt khe thời gian thao tác xử lý dòng liệu, thường dùng điều khiển thiết bị ứng dụng tận hiến (dedicated) Máy tính phân tích liệu chỉnh điều khiển giải cho liệu nhập Một hệ điều hành xử lý thời gian thực phải định nghĩa tốt, thời gian xử lý nhanh Hệ thống phải cho kết xác khoảng thời gian bị thúc ép nhanh Có hai hệ thống xử lý thời gian thực hệ thống thời gian thực cứng hệ thống thời gian thực mềm Hệ thống thời gian thực cứng công việc hoàn tất lúc Lúc liệu thường lưu nhớ ngắn hạn hay ROM Việc xử lý theo thời gian thực xung đột với tất hệ thống liệt kê Dạng thứ hai hệ thống thời gian thực mềm, công việc có độ ưu tiên riêng thi hành theo độ ưu tiên Có số lĩnh vực áp dụng hữu hiệu phương pháp multimedia hay thực ảo 4/4 ... phức tạp hệ điều hành đa chương Nó phải có chức : quản trị bảo vệ nhớ, sử dụng nhớ ảo Nó cung cấp hệ thống tập tin truy xuất on-line… Hệ điều hành chia xẻ kiểu hệ điều hành đại ngày Hệ thống... CPU thi hành tiến trình khác Hệ điều hành chia xẻ cho phép nhiều người sử dụng chia xẻ máy tính cách đồng thời gian chuyển đổi nhanh nên họ có cảm giác tiến trình thi hành lúc Hệ điều hành chia... song song Ngoài hệ thống có xử lý có hệ thống có nhiều xử lý chia xẻ hệ thống đường truyền liệu, đồng hồ, nhớ thiết bị ngoại vi Các xử lý liên lạc bên với 2/4 Phân loại hệ điều hành Có nhiều nguyên