Chapter01 overview

TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHỆ THƠNG TIN KHOA KỸ THUẬT MÁY TÍNH Hệ Điều Hành (Operating Systems) 07/10/16 Khoa KTMT Hệ Điều Hành Thời gian: - Lý thuyết: 45 tiết - Thực hành: 30 tiết Điểm số: - Điểm q trình: 15% - Điểm thi kỳ: 15% - Điểm thực hành: 20% - Điểm thi cuối HK: 50% • Khoa Kỹ thuật máy tính • GV: ThS Hà Lê Hồi Trung • Email: trunghlh@uit.edu.vn • https://sites.google.com/site/trunghlhitu/he-dhieu-hanh/hk2-2013-2014 • Module 07/10/16 Khoa KTMT Tài liệu tham khảo Trần Hạnh Nhi, Lê Khắc Nhiên Ân Giáo trình hệ điều hành Trung tâm phát triển cơng nghệ thơng tin-ĐHQG.HCM, 2005 Nguyễn Phú Trường Giáo trình hệ điều hành ĐH Cần Thơ, 2005 Silberschatz, Galvin, Gagne Operating System Concepts Nineth edition, John Wiley & Sons,2013 Mark E Russinovich and David A Solomon, Microsoft Windows Internals, 4th Edition, Microsoft Press, 2004 07/10/16 Khoa KTMT Nội dung mơn học Chương 1: Tổng quan hệ điều hành Chương 2: Cấu trúc Hệ điều hành Chương 3: Quản lý tiến trình (Processes) Chương 4: Định thời CPU Chương 5: Đồng hóa tiến trình Chương 6: Tắc nghẽn (Deadlocks) Chương 7: Quản lý nhớ Chương 8: Bộ nhớ ảo Đọc thêm – tiểu luận: Chương 9: Hệ thống quản lý tập tin Chương 10: Hệ thống quản lý nhập/xuất Chương 11: Bảo vệ an tồn hệ thống 07/10/16 Khoa KTMT Hình thức thi Thi kỳ: •Thi tự luận & trắc nghiệm •Đề đóng •Thời gian làm 60’-75’ •Nội dung thi từ chương – chương Trong tài liệu số chương 1- chiếm 15% Thi cuối kỳ: •Thi tự luận & trắc nghiệm •Đề đóng •Thời gian làm 75’-90’ •Nội dung Chương – chương chương – chiếm 15% 07/10/16 Khoa KTMT Computing Devices Everywhere Chương I: Tổng quan hệ điều hành 07/10/16 Khoa KTMT 1.1 Tổng quan • Giới thiệu – Đònh nghóa hệ điều hành – Cấu trúc hệ thống máy tính – Các chức hệ điều hành – Phân loại HĐH 07/10/16 Khoa KTMT Đònh nghóa • Hệ điều hành gì? – Chương trình trung gian phần cứng máy tính người sử dụng, có chức điều khiển phối hợp vệc sử dụng phần cứng cung cấp dòch vụ cho ứng dụng • Người dùng Các ứng dụng Mục tiêu – Giúp người dùng dễ dàng sử dụng hệ thống Hệ Điều Hành – Quản lý cấp phát tài nguyên hệ thống cách hiệu Phần cứng 07/10/16 Khoa KTMT Đònh nghóa (tt) System Banking system Airline reservation Web browser Compilers Editors Command interpreter Application programs System programs Operating system Machine language Microprogramming Hardware Physical devices 07/10/16 Khoa KTMT Hình Dror G Feitelson 10 HỆ THỐNG ĐA XỬ LÝ • Phân loại hệ thống song song – Đa xử lý đối xứng (symmetric multiprocessor - SMP) • Mỗi processor vận hành identical copy hệ điều hành • Các copy giao tiếp với cần • (Windows NT, Solaris 5.0, Digital UNIX, OS/2, Linux) – Đa xử lý bất đối xứng (asymmetric multiprocessor) • Mỗi processor thực thi công việc khác • Master processor đònh thời phân công việc cho slave processors • (SunOS 4.0) 07/10/16 Khoa KTMT 28 Symmetric Multiprocessing Architecture 07/10/16 Khoa KTMT 29 1.2 PHÂN LOẠI HỆ ĐIỀU HÀNH HỆ THỐNG PHÂN TÁN  Nhiều máy tính liên kết với đường truyền thông đặc biệt  Tương tự hệ thống đa xử lý không chia xẻ nhớ Hệ thống máy tính Hệ thống máy tính Giao tiếp mạng Giao tiếp mạng Bộ xử lý Mạng Bộ nhớ 07/10/16 Bộ xử lý Bộ nhớ Khoa KTMT 30 HỆ THỐNG PHÂN TÁN • Hệ thống phân tán (distributed system, loosely-coupled system) – Mỗi processor có nhớ riêng, processor giao tiếp qua kênh nối mạng, bus tốc độ cao – Người dùng thấy hệ thống đơn – Ưu điểm  Chia sẻ tài nguyên (resource sharing)  Chia sẻ sức mạnh tính toán (computational sharing)  Độ tin cậy cao (high reliability)  Độ sẵn sàng cao (high availability): dòch vụ hệ thống cung cấp liên tục cho dù thành phần hardware trở nên hỏng 07/10/16 Khoa KTMT 31 HỆ THỐNG PHÂN TÁN • Hệ thống phân tán (tt)  Các mô hình hệ thống phân tán – Client-server  Server: cung cấp dòch vụ  Client: sử dụng dòch vụ server – Peer-to-peer (P2P)  Các peer (máy tính hệ thống) ngang hàng  Không có sở liệu tập trung  Các peer tự trò  Vd: Gnutella 07/10/16 Khoa KTMT 32 Cluster • Asymmetric clustering (bất đồng bộ) • Symmetric clustering (đồng bộ) 07/10/16 Khoa KTMT 33 Hệ thống thời gian thực (real-time system) • Hệ thống thời gian thực (real-time system) – Sử dụng thiết bò chuyên dụng điều khiển thử nghiệm khoa học, điều khiển y khoa, dây chuyền công nghiệp, thiết bò gia dụng, quân – Ràng buộc thời gian: hard soft real-time  Phân loại – Hard real-time • Hạn chế (hoặc không có) nhớ phụ, tất liệu nằm nhớ (RAM ROM) • Yêu cầu thời gian đáp ứng/xử lý nghiêm ngặt, thường sử dụng điều khiển công nghiệp, robotics,… – Soft real-time • Thường dùng lónh vực multimedia, virtual reality với yêu cầu mềm dẻo thời gian đáp ứng 07/10/16 Khoa KTMT 34 Thiết bò cầm tay (handheld system) • Thiết bò cầm tay (handheld system) – Personal digital assistant (PDA): Palm, Pocket-PC – Điện thoại di động (cellular phones) – Đặc trưng • Bộ nhớ • Tốc độ processor thấp (để tốn pin) • Màn hình hiển thò có kích thước nhỏ độ phân giải thấp • Có thể dùng công nghệ kết nối IrDA, Bluetooth, wireless 07/10/16 Khoa KTMT 35 Operating Systems Evolution 07/10/16 Khoa KTMT 36 Windows And Linux Evolution • Windows and Linux kernels are based on foundations developed in the mid-1970s 1990 N T T W in w s N VM S 2000 v2 v2.2 v2.3 v2 v2 v1 1990 Li nu x V6 IX UN IX n UN bo r IX 1980 pu bl ic 1970 UN 2000 W in W ws in d Se ow 000 rv s X er P 20 03 1980 v1 1970 (see http://www.levenez.com for diagrams showing history of Windows & Unix) 07/10/16 Khoa KTMT 37 Today’s Operating Systems: Computers Cheap • • • • • • Điện thoại thơng minh (Smartphones) Hệ Thống Nhúng (Embedded systems) Laptops Tablets Máy ảo (Virtual machines) Data center servers Tomorrow’s Operating Systems • Giant-scale data centers • Increasing numbers of processors per computer • Increasing numbers of computers per user • Very large scale storage Tổng kết • Định nghĩa HĐH • Các chức HĐH 07/10/16 Khoa KTMT 40 Tổng kết MainFrame Server CPU Máy tính cá nhân (PC) PDA (Embedded OS - hệ điều hành nhúng) Hệ điều hành dành cho máy chun biệt Hệ điều hành dành cho thẻ chíp (SmartCard) 07/10/16 Khoa KTMT 41 Tổng kết –Hệ thống xử lý theo lơ –Hệ thống chia sẻ –Hệ thống song song –Hệ thống phân tán –Hệ thống xử lý thời gian thực 07/10/16 Khoa KTMT 42