Bài giảng môn học Nguyên lý hệ điều hành: Chương 1 – Đỗ Văn Uy

Bài giảng môn học "Nguyên lý hệ điều hành - Chương 1: Các khái niệm cơ bản" cung cấp cho người học các kiến thức: Các định nghĩa hệ điều hành, lịch sử của hệ điều hành, các tính chất và các nguyên lý xây dựng hệ điều hành, các thành phần và mô hình kiến trúc HĐH, đối tượng quản lý của HĐH, tổ chức giao tiếp. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết,

MƠN HỌC NGUN LÍ HỆ ĐIỀU HÀNH MỤC ĐÍCH – U CẦU • Là giáo trình sở chun ngành: – Xét vấn đề HĐH bất kz 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 chun đề: – Minh hoạ cho v/đ l{ thuyết, – Khoảng cách thực tế công nghệ Tin học nói chung HĐH nói riêng gần • Như vậy: giáo trình khó, nặng nề NHỮNG NỘI DUNG CHÍNH • • • • • • • • Các khái niệm HĐH Các thành phần kiến trúc HĐH Các yêu cầu nguyên tắc xây dựng HĐH Quản lí vào (Quản lí thiết bị, Quản lí tệp) Quản lí nhớ Lập lịch CPU Quản lí dịch vụ Các vấn đề an toàn HĐH ĐÁNH GIÁ • Hệ thống đào tạo – Số tín chỉ: – Học lớp tự học (1 lớp + tự học) – Viết báo cáo, làm việc theo nhóm • Thi hết mơn – – – – Điểm thi: 70% Báo cáo: 10 % Kiểm tra định kz: 10% Chuyên cần: 10% ĐÁNH GIÁ • Quy chế đào tạo – Bộ GD-ĐT, Trường ĐHBK HN – Quy định theo chương trình hợp tác đào tạo CNTT Việt-Nhật TÀI LIỆU • A.Tanenbaum Design and Implementation operating system • A Tanenbaum Advanced Concepts to Operating Systems • Microsoft Press Inside to WINDOWS 2000 • “Nguyên lí Hệ điều hành”- ĐH Tự nhiên Huế • Tài liệu HĐH website: www.ctu.edu.vn Chương I CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN • - Các nội dung: Các định nghĩa HĐH Lịch sử HĐH Các tính chất ngun lí xây dựng HĐH Các thành phần mơ 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 tốn • Mơi trường tính tốn - Hệ thống máy tính - Phần mềm • Người sử dụng - End – User - Người lập trình - Kỹ sư hệ thống Mơ 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) 3.2 – NGUYÊN TẮC XÂY DỰNG a) b) c) d) e) f) Nguyên lý mô đun, Nguyên lý phủ chức năng, Nguyên lý Macroprocessor, Nguyên lý bảng tham số điều khiển, Nguyên lý giá trị chuẩn, Nguyên lý loại tham số 40 NGUYÊN LÝ MƠ ĐUN • Mỗi cơng việc  mơ đun CT độc lập, • Các mơ đun – liên kết với thông qua Input/Output: I0 M0 I1 O0 M1 I2 O1 M2 I3 O2 • Các mơ đun nhóm theo chức  thành phần hệ thống 41 NGUYÊN LÝ PHỦ CHỨC NĂNG • Mỗi cơng việc hệ thống thơng thường thực nhiều cách với nhiều cơng cụ khác nhau, • Lý do: • Mỗi mơ đun có hiệu ứng phụ chức năng, • Người dùng có quyền khai thác hiệu ứng phụ khơng phụ thuộc vào việc cơng 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 42 NGUN LÝ MACROPROSSECOR • Trong OS khơng có sẵn CT giải v/đ, • Khi cần thiết: Hệ thống tạo CT thực CT tạo ra: Vấn đề Lập trình Thực Kết Macroprocessor • Ngun 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 43 NGUYÊN LÝ BẢNG THAM SỐ ĐIỀU KHIỂN • Mỗi đối tượng OS  Bảng tham số (Control Table, Control Block), • Hệ thống khơng tham chiếu tới đối tượng vật l{ 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 44 Cấu trúc file định kiểu Header Giải mã header Giải mã ghi Các trường header Câc ghi 45 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, 46 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 ngun l{: – Thuận tiện: nhắc lại giá trị thường dùng, – Người dùng không cần biết đầy dủ sâu hệ thống 47 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? 48 NGUYÊN LÝ LOẠI THAM SỐ • loại tham số: • Tham số vị trí (Position Parameters), • Tham số khoá (Keyword Param.) C:\CSDL\DIR A:\ /S /P /ON /L /W Tham số vị trí Tham số khố • Tham số khố – theo trình tự tuz ý 49 $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,… 50 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 51 4.2- Các kiến trúc HĐH • • • • Kiến trúc Vi nhân Kiến trúc Client- Server Kiến trúc máy ảo Kiến trúc phân lớp – Mơ hình ứng dụng – Mơ hình thiết kế 4.3 Gọi hệ thống (System Calls) 4.4 Tiến trinh luồng (Process and Thread) 4.5 Boot System 52 $5- GIAO TiẾP NGƯỜI MÁY Thao tá c v iên ôn n hà gữ v nh ận Đối thoại Người sử dụng Ng Máy ữ ng n n ố gơ t t N uậ th Ngơn ngữ máy Chương trình dịch Windows: WIN.COM COMMAND.COM Nguyên tắc dịch: Interpreter 53 CÁC HÌNH THÁI GIAO TiẾP 5.1 Dòng lệnh (Command line) 5.2 Bảng chọn (Menu_Popup) 5.3 Biểu tượng (Icon) ... lớp tự học (1 lớp + tự học) – Viết báo cáo, làm việc theo nhóm • Thi hết môn – – – – Điểm thi: 70% Báo cáo: 10 % Kiểm tra định kz: 10 % Chuyên cần: 10 % ĐÁNH GIÁ • Quy chế đào tạo – Bộ GD-ĐT, Trường... (V/d – Trao đổi vào ra)  tạo sẵn CT mẫu (Standard Programs – SP) cung cấp với máy • Hình thành LSP = {SP} 15 16 US ER Phần cứng Phần mềm 16 .6667% 16 .6667% 10 % 10 % 10 % 16 .6667% 10 % MTĐT 10 % 10 % 10 %... 10 % 10 % 10 % 16 .6667% 10 % 10 % 10 % 16 .6667% 16 .6667% Hệ thống tính tốn (System) 17 Tác động phần mềm lên phần cứng • Cơ sở hoá hệ lệnh: – Các lệnh phức tạp x1/2, ex,|x| thay CT con, – Tăng cường