Slide Nguyên lý Hệ điều hành

HỆ ĐIỀU HÀNH Bộ mơn Khoa học Máy tính Viện Công nghệ Thông tin Truyền thông Trường ĐHBK Hà Nội MỤC ĐÍCH – U CẦU • Là giáo trình sở chuyên ngành: – Xét vấn đề HĐH phải giải quyết, – Phương thức giải vấn đề – Hỗ trợ cho môn khác việc xây dựng sở cho Tin học – Những v/đ xem xét không lạc hậu tương lai MỤC ĐÍCH – U CẦU • Mang yếu tố chuyên đề: – Minh hoạ cho v/đ lý thuyết, – Khoảng cách thực tế cơng nghệ Tin học nói chung HĐH nói riêng gần • Như vậy: giáo trình khó, nặng nề TÀI LIỆU • A.Tanenbaum Design and Implementation operating system • A Tanenbaum Advanced Concepts to Operating Systems • Microsoft Press Inside to WINDOWS 2000 • Nguyên lý hệ điều hành: – TS.Hà Quang Thụy – NXB Khoa học kỹ thuật • Hệ điều hành: Tác giả: Ths.Nguyễn Thanh Tùng Thời gian biểu Chương 1: Tổng quan Hệ điều hành • Khái niệm hệ điều hành – Hệ điều hành chương trình hay hệ chương trình hoạt động người sử dụng phần cứng máy tính Chuẩn hóa giao diện người dùng hệ thống phần cứng khác • Sử dụng hiệu tài nguyên phần cứng • Khai thác tối đa hiệu suất phần cứng Khái niệm hệ điều hành (tt) • Mục tiêu hệ điều hành – cung cấp môi trường cho chương trình ứng dụng – máy tính dể sử dụng hơn, thuận lợi hiệu • Hệ điều hành coi phân phối tài nguyên máy tính – VD: thời gian sử dụng CPU, nhớ, tập tin, thiết bị vào ra, … • Hệ điều hành tồn để giải vấn đề sử dụng hệ thống máy tính – thực chương trình dễ dàng – hỗ trợ cho thao tác hệ thống máy tính hiệu Phần mềm tạo nên mơi trường hệ thống gọi Hệ điều hành Hệ điều hành điều khiển quản lý tài nguyên tạo mơi trường cho chương trình ứng dụng thực thao tác với tài nguyên • Hệ điều hành thực chế độ đặc quyền • Trình dịch thực chế độ không đặc quyền 1.2 Lịch sử phát triển HĐH Lịch sử phát triển HĐH gắn liền với phát triển máy tính điện tử • Thế hệ thứ (1945-1955) – Howard Aiken (Havard) John von Neumann (Princeton) • Xây dựng máy tính dùng bóng chân khơng • Kích thước lớn • Với 10000 bóng chân khơng – Ngơn ngữ lập trình Hệ điều hành chưa biết đến – Đầu năm 50->phiếu đục lỗ thay cho bảng điều khiển 10 Chế độ dòng xếp hàng • a) FCFS (First come – First served): – Đơn giản, –  TT kết thúc được, – Không cần input bổ sung, – Tw – lớn, – Non-Preemtipve 249 Chế độ dòng xếp hàng • b) SJN (Shortest Job – Next): – Thời gian thực  ưu tiên cao, – Tw giảm, – TT dài có nguy khơng kết thúc được, – Khó dự báo thời điểm phục vụ TT, – Non-Preemtipve, – Input: Thời gian thực TT 250 Chế độ dòng xếp hàng • c) SRT (Shortest Remaining Time): – Thứ tự ưu tiên phục vụ: xác định theo lượng thời gian lại cần thiết để kết thúc TT, – tw giảm mạnh, – Các đặc trưng khác: tương tự SJN, – TT dài có nguy khơng kết thúc được! • Ở chế độ Non-Preemtipve: cần có tlim  huỹ TT đưa thứ tự ưu tiên thấp 251 Chế độ dòng xếp hàng • d) RR (Round Robin): – Preemtipve, –  TT - kết thúc đươc, – Khả đối thoại với TT, – Ưu tiên thích đáng với TT dài: phân lớp phục vụ với t lớn t( l thờ ượn i g g tử ian ) 10% 10% 10% Bổ sung TT 10% 10% 10% 10% 10% 10% 10% 252 Chế độ nhiều dòng xếp hàng 253 - NGẮT XỬ LÝ NGẮT • Định nghĩa ngắt (Interrupt): – Cơ chế Sự kiện Ngắt: từ MT hệ III, – IBM 360/370 – loại kiện, – IBM PC – 256 loại kiện 254 PHÂN LOẠI NGẮT • Ngắt ngắt ngồi, – Ngắt trong: /0, tràn ô, – Ngắt ngồi: I/O Int, Timer, • Ngắt chắn không chắn được: – Chắn được: i/o Int, – Khơng chắn được: Timer Int • Ngắt cứng ngắt mềm 255 XỬ LÝ NGẮT Mức xử lý I TT bị ngắt n ệ i k t) ự S ven (E TT xử lý ngắt Mức xử lý II 256 CT CT xử lý ngắt 257 - Xử lý ngắt IBM PC • • • • Ngắt  Pointer (4 bytes), Véc tơ ngắt = {Pointers} (1 KB), Khối nhớ xử lý ngắt, Nét đặc biệt: – – – – – –  ngắt | Pointer  Bảng tham số (Int 11, 1E, 41, ), Ngắt KT CT – Int 20, Ngắt thường trú CT Int 27, Ngắt R/W đĩa theo địa tuyệt đối – Int 25, 26,  ngắt tương ứng với việc bấm phím (Int 05, 1B), Ngăt OS mơ xử lý kiện (Int 21), Một số kiện: dành cho user tạo ngắt mềm  Lập trình hướng kiện (EOP) 258 VI - CẤU HÌNH QUẢN LÝ HỆ THỐNG • - Hệ thống nhiều Processors • Các loại cấu hình: – Cấu hình phân cấp, – Liên kết linh hoạt, – Đẳng cấu, • Quản lý tiến trình: – S – tài nguyên găng, – TS  S  điều độ, • Đảm bảo tồn vẹn chức tồn vẹn cấu hình 259 CẤU HÌNH QUẢN LÝ HỆ THỐNG • - Bảo vệ hệ thống: • Nguy cơ: – – – – Mất hỏng liệu, Sử dụng tài nguyên với mục đích xấu, Truy nhập khơng đăng ký, Dò rỉ thơng tin • Cơ chế bảo vệ: – Nguyên lý ngăn chặn, – Nguyên lý cho phép • Giải thuật biện pháp bảo vệ: linh hoạt, thường xuyên thay đổi 260 CẤU HÌNH QUẢN LÝ HỆ THỐNG • – Thiết kế xây dựng hệ thống: • Nguyên lý tập trung: WINDOWS, UNIX, OS IBM, • Ngun lý “Thử sai”: LINUX: – Khơng có đề xuất hướng chung, – Mã nguồn mở cho phép người nghiên cứu, bổ sung sửa đổi, – Phát triển theo nguyên lý tự điều chỉnh, – Giao diện: User tự trang bị 261 - Hệ thống Microsoft • 262 263 ... • Nguyên lý hệ điều hành: – TS.Hà Quang Thụy – NXB Khoa học kỹ thuật • Hệ điều hành: Tác giả: Ths.Nguyễn Thanh Tùng Thời gian biểu Chương 1: Tổng quan Hệ điều hành • Khái niệm hệ điều hành – Hệ. .. hệ điều hành chia sẻ thời gian • Thế hệ thứ (1980-nay) – máy tính cá nhân (PC-Personal Computer) – hệ điều hành mạng hệ điều hành phân tán 11 1.3 Tài nguyên hệ thống • 1.3.1 Cấu trúc phân lớp hệ. .. • Hệ điều hành tồn để giải vấn đề sử dụng hệ thống máy tính – thực chương trình dễ dàng – hỗ trợ cho thao tác hệ thống máy tính hiệu Phần mềm tạo nên môi trường hệ thống gọi Hệ điều hành Hệ điều