GIÁO TRÌNH HỆ ĐIỀU HÀNH (OPERATING SYSTEM)

ED U V N HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG CƠ SỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGH THƠNG TIN GIÁO TRÌNH H I U HÀNH O PE N P TI T (OPERATING SYSTEM) BIÊN SO N NINH XUÂN H I - HU NH TR NG TH A N M 2008 L IM U N H i u Hành (Operating Systems) m t thành ph n không th thi u m t h th ng máy tính M t máy tính m c dù đ t ti n, c u hình cao nh ng n u khơng có h u hành h u nh không th s d ng đ c H u hành u n m i ho t đ ng c a máy tính, giúp vi c s d ng máy tính tr nên đ n gi n, d dàng hi u q a h n r t nhi u Do v y môn h c “H u hành” môn h c quan tr ng r t c n thi t ch ng trình đào t o chuyên nghành tin h c h cao đ ng k s đ a ch Email: hainx@ptithcm.edu.vn T M i s góp ý ho c th c m c xin g i v htthua@ptithcm.edu.vn ED U V Giáo trình “H u hành” đ c biên so n theo ch ng trình đào t o chuyên nghành tin h c h cao đ ng k s c a B giáo d c đào t o Giáo trình đ c chia thành ch ng, ch ng 1, 2, 3, gi ng viên Ninh Xuân H i biên so n, ch ng 5, gi ng viên Hu nh Tr ng Th a biên so n Tuy r ng chúng tơi có nhi u c g ng cơng tác biên so n nh ng ch c ch n giáo trình v n cịn nhi u thi u sót, nên r t mong đ c b n đ c c ng nh đ ng nghi p đóng góp ý ki n đ giáo trình ngày hồn thi n, nh m m c đích ph c v t t h n cho vi c d y h c tin h c ngày phát tri n n c ta ho c GV biên so n Ninh Xuân H i - Hu nh Tr ng Th a O PE N P TI Ngày 21 Tháng 11 N m 2008 CH NG I GI I THI U H Ch ng “GI I THI U V H I U HÀNH I U HÀNH ” s gi i thi u gi i thích v n đ sau: 1.1 H u hành gì, khái ni m c a h u hành 1.2 L ch s phát tri n c a h u hành 1.3 Các lo i h u hành 1.4 Các d ch v c a h u hành N 1.5 C u trúc c a h u hành ED U V 1.6 Nguyên lý thi t k h u hành 1.1 CÁC KHÁI NI M 1.1.1 H u hành gì? H u hành (operating systems) ch ng trình đóng vai trị trung gian gi a ng i s d ng ph n c ng c a máy tính H u hành che d u s ph c t p, đa d ng c a ph n c ng, giúp vi c s d ng máy tính tr nên đ n gi n, hi u qu Nhi m v c a h u hành qu n lý tài nguyên c a máy tính, th c thi ch ng trình ng d ng, h tr ch c n ng m ng, vv … ch T 1.1.2 Các thành ph n c a m t h th ng máy tính M t h th ng máy tính đ c chia thành thành ph n sau: ph n c ng, h u hành, ng trình ng d ng/ch ng trình h th ng, ng i s d ng TI + Ph n c ng (hardware) : CPU, b nh , thi t b nh p/xu t,… N P + H u hành (operating systems): u n ph i h p vi c s d ng ph n c ng cho nhi u ng d ng v i nhi u ng i s d ng khác + Ch ng trình ng d ng ch ng trình h th ng (system and applications programs): ch ng trình gi i quy t nh ng v n đ c a ng i s d ng nh ch ng trình d ch, h qu n tr c s d li u, ch ng trình trị ch i, ch ng trình th ng m i,… i s d ng (user): ng i s d ng ho c máy tính O PE + Ng Hình 1.1: Các thành ph n c a m t h th ng máy tính 1.1.3 Các thành ph n c a m t h th ng nh p/xu t M t h th ng nh p/xu t g m ba thành ph n sau: + H th ng b nh đ m (buffer-caching system) + Ch ng trình u n thi t b (Drivers for specific hardware devices) + Ch ng trình giao ti p v i ch Ch ng trình giao ti p v i ch ng trình u n thi t b ng trình u n thi t b H th ng b nh đ m N Ch ng trình u n thi t b (A general device-driver interface) 1.1.4 Các thành ph n c a h u hành H u hành g m có ba thành ph n sau: ED U V Hình 1.2: Các thành ph n c a m t h th ng nh p/xu t + B c p phát tài nguyên (Resource allocator): Qu n lý c p phát tài nguyên + Ch ng trình ki m sốt (Control program): Ki m soát vi c th c thi ch ho t đ ng c a thi t b nh p/xu t ng trình ki m sốt + Ph n nhân (Kernel): ch ng trình “lõi” c a h u hành, đ c th c thi tr c tiên t n t i b nh cho đ n t t máy (các ch ng trình khác g i ch ng trình ng d ng) B c p phát tài nguyên Ch ng trình ki m soát T Ph n nhân 1.2 L CH S TI Hình 1.3: Các thành ph n c a h u hành PHÁT TRI N C A H I U HÀNH N P + Giai đo n (1945 – 1955): có máy tính l n nh ng ch a có h u hành + Giai đo n (1956 – 1965): h th ng x lý theo lô (Batch systems) + Giai đo n (1966 – 1980): h th ng x lý đa ch x lý đa nhi m (Multitasking systems) ng (Multiprogramming systems) , h th ng PE + Giai đo n (1981 - 2007 ): h th ng đa x lý (Multiprocessor systems), h th ng x lý phân tán (Distributed systems), h th ng x lý th i gian th c (Real-time systems), h th ng nhúng (Embedded systems) O 1.3 PHÂN LO I H TH NG MÁY TÍNH M t h th ng máy tính g m hai ph n h u hành ph n c ng t hành ng ng đ th c thi h u 1.3.1 H th ng x lý theo lô (Batch Systems) ây h u hành đ u tiên, thô s nh t i v i h u hành t i m t th i m ch có m t cơng vi c b nh , th c hi n xong m t công vi c, công vi c khác s đ c t đ ng n p vào cho th c thi H u hành có m t ch ng trình, g i b giám sát, th ng trú b nh chính, giám sát vi c th c hi n dãy công vi c theo th t t đ ng đ a ch th p dành cho h ED U V Hình 1.4: mơ hình t ch c b nh c a h u hành x lý theo lơ N Cách b trí b nh c a h u hành x lý theo lô nh sau: ph n b nh u hành, ph n l i dành cho m t ch ng trình c a ng i dùng Xem m t ví d v cách th c làm vi c v i h th ng x lý theo lô: - L p trình viên mang phi u ghi ch - Máy s đ c ch ng trình đ n máy 1401 ng trình t phi u ghi ch ng trình vào b ng t - L p trình viên đem b ng t t i máy 7094 đ th c hi n tính tốn k t q a đ c ghi vào b ng t TI T - L p trình viên đem b ng t ch a k t q a t i máy 1402 đ in N P Hình 1.5: ví d v cách th c x lý công vi c v i h u hành x lý theo lô 1.3.2 H th ng x lý đa ch ng (MultiProgramming Systems) PE T i m t th i m có nhi u cơng vi c b nh m t công vi c th c hi n, n u có yêu c u nh p/xu t CPU khơng ngh mà h u hành s chuy n sang th c hi n cơng vi c khác O Ví d b nh hi n có ba ch ng trình th c hi n ba công vi c N u công vi c u c u nh p/xu t cơng vi c t m ng ng, công vi c (ho c công vi c 3) s đ c th c hi n Khi thao tác nh p/xu t c a cơng vi c xong cơng vi c s đ c th c hi n ti p, công vi c s t m ng ng,… Hình 1.6: mơ hình t ch c b nh c a h th ng x lý đa ch ng * Các ch c n ng c a h u hành h th ng x lý đa ch ng + L p l ch CPU (CPU scheduling): ch n m t nh ng công vi c b nh cho th c thi (cho s d ng CPU) Khi ch n c n tránh tr ng h p m t công vi c ch b nh lâu + Qu n lý b nh (Memory management): c n ph i qu n lý ph n b nh c p phát c p cho công vi c (b nh c p phát cho m i công vi c ph i riêng bi t), ph n b nh ch a c p, m t công vi c th c thi xong c n thu h i ph n b nh c p cho cơng vi c N u m t công vi c truy xu t đ n ph n b nh c p cho công vi c khác ph i ng n c m N u b nh b phân m nh nhi u, c n d n b nh , vv… ED U V N + C p phát thi t b (Allocation of devices): tình tr ng thi t b r nh hay khơng r nh, thi t b c p cho công vi c nào, công vi c c n đ a vào hàng đ i đ ch Thi t b có th dùng chung t i đa công vi c s d ng chung thi t b lúc, thi t b không th dùng chung,… ph i tránh b t c ngh n (các công vi c ch vô h n đ đ c c p tài nguyên) + Cung c p hàm x lý nh p/xu t (I/O routines): Các hàm nh p/xu t s che d u s ph c t p đa d ng c a thi t b nh p/xu t, qu n lý vi c s d ng chung thi t b nh p/xu t 1.3.3 H th ng x lý đa nhi m (Multitasking Systems) TI T H th ng x lý đa nhi m h th ng m r ng c a h th ng x lý đa ch ng i v i h u hành h th ng x lý đa nhi m, vi c chuy n đ i công vi c không ch công vi c th c thi có yêu c u nh p/xu t, mà công vi c th c thi h t th i gian qui đ nh s d ng CPU vi c chuy n đ i cơng vi c c ng s x y M i công vi c đ c th c hi n luân phiên qua c ch chuy n đ i CPU, th i gian m i l n chuy n đ i di n r t nhanh nên ng i s d ng có c m giác cơng vi c đ c thi hành lúc H th ng x lý đa nhi m g i h th ng chia x th i gian (Time-Sharing Systems) N P Ví d h th ng có mơt CPU hi n có ba cơng vi c A, B, C b nh Ba công vi c s đ c th c hi n luân phiên: công vi c A th c hi n kho ng th i gian q (quantum) t m ng ng, đ n l t công vi c B th c hi n kho ng th i gian q, r i đ n l t công vi c C Sau l i đ n l t A, … l p l i vi c th c thi công vi c cho đ n t t c cơng vi c hồn t t task O PE C B A time Hình 1.7: cơng vi c A,B,C s d ng cpu luân phiên h th ng x lý đa nhi m 1.3.4 H th ng đa x lý (Multiprocessor Systems) Máy tính có nhi u b x lý chia x h th ng đ ng truy n d li u, đ ng h , b nh thi t b ngo i vi M i CPU s th c hi n m t công vi c cơng vi c s th c s di n đ ng th i H th ng đa x lý g i h th ng x lý song song (Parallel Systems) Hình 1.7: mơ hình h th ng đa x lý: có nhi u cpu nh ng s d ng chung b nh * u m c a h th ng đa x lý + S h ng hóc c a m t b x lý s không nh h ng đ n toàn b h th ng ED U V + Vi c liên l c gi a công vi c d dàng b ng cách s d ng b nh dùng chung N + H th ng s th c hi n r t nhanh th c hi n công vi c đ ng th i b x lý khác * Phân lo i h th ng đa x lý + H th ng đa x lý đ i x ng (Symmetric MultiProcessing (SMP)): m i b x lý ch y v i m t b n c a h u hành b x lý ngang c p Các h u hành hi n đ u h tr SMP + H th ng đa x lý b t đ i x ng (Asymmetric multiprocessing): Có m t b x lý (master T processor) ki m soát, phân vi c cho b x lý khác (slave processors) 1.3.5 H th ng x lý phân tán (Distributed Operating Systems) N P TI T ng t nh h th ng đa x lý nh ng m i b x lý có b nh riêng Các b x lý liên l c v i thông qua đ ng truy n d n m ng M ng LAN, WAN v i h u hành Windows, UNIX h th ng x lý phân tán * Phân lo i h th ng x lý phân tán: có hai lo i + Peer-to-peer: h th ng m ng ngang hàng, máy tính ngang c p, khơng có máy đóng vai trị qu n lý tài nguyên dùng chung O PE + Client-server: có m t máy đóng vai trị qu n lý tài nguyên dùng chung g i máy server (máy ch ), máy khác g i máy client (máy khách) Client mu n s d ng tài nguyên dùng chung ph i đ c server c p quy n Mơ hình h th ng client-server: Hình 1.8: mơ hình h th ng x lý phân tán * u m c a h th ng x lý phân tán + Dùng chung tài nguyên: máy in, t p tin … + T ng t c đ tính tốn: phân chia cơng vi c đ tính tốn nhi u v trí khác + An tồn: N u m t v trí b h ng, v trí khác v n ti p t c làm vi c + Truy n thông tin d dàng: download/upload file, g i/nh n mail,… 1.3.6 H th ng x lý th i gian th c (Real-Time Systems) H th ng s cho k t qu xác kho ng th i gian nhanh nh t H th ng th nh ng ng d ng chuyên d ng nh h th ng u n công nghi p ng dùng cho * Các lo i h th ng x lý th i gian th c c hoàn t t th i u tiên riêng s ED U V + H th ng x lý th i gian th c m m (Soft real-time): m i cơng vi c có m t đ đ c thi hành theo đ u tiên N + H th ng x lý th i gian th c c ng (Hard real-time): công vi c đ m qui đ nh 1.3.7 H th ng nhúng (Embedded Systems) H u hành đ c nhúng thi t b gia d ng, máy trò ch i, Do thi t b gia d ng có b nh ít, b x lý t c đ th p, kích th c hình nh nên h u hành c n đ n gi n, nh g n, có tính đ c tr ng cho t ng thi t b Ví d h u hành dùng cho máy PDAs (Personal Digital Assistants), Mobil phones,… H th ng nhúng đ c g i h th ng c m tay (Handheld Systems) H u hành thông th I U HÀNH T 1.4 CÁC D CH V C A H ng c n cung c p d ch v sau: TI - Qu n lý ti n trình - Qu n lý b nh (RAM) - Qu n lý b nh ph (DISK) N P - Qu n lý h th ng nh p xu t - Qu n lý h th ng t p tin - B o v h th ng - H th ng dòng l nh PE - Qu n lý m ng - Các l i g i h th ng (system calls) O 1.4.1 D ch v qu n lý ti n trình (Process Management) Ti n trình m t ch ng trình thi hành Trong b nh , t i m t th i m có th có nhi u ti n trình, m t s ti n trình c a h u hành, m t s ti n trình c a ng i s d ng Khi ti n trình đ c t o ho c thi hành s đ c h u hành cung c p tài nguyên đ ti n trình ho t đ ng nh CPU, b nh , t p tin, thi t b nh p/xu t… Khi ti n trình k t thúc, h u hành s thu h i l i tài nguyên c p phát M t ti n trình th c thi l i có th t o ti n trình hình thành ti n trình * Các ch c n ng c a d ch v qu n lý ti n trình + T o h y ti n trình c a ng i s d ng c a h u hành + T m ng ng th c hi n l i m t ti n trình + Cung c p c ch đ ng b ti n trình + Cung c p c ch liên l c gi a ti n trình + Cung c p c ch ki m soát t c ngh n 1.4.2 D ch v qu n lý b nh (Main Memory Management) ED U V * Các ch c n ng c a d ch v qu n lý b nh N T i m t th i m, b nh có th có nhi u ti n trình, h u hành c n ph i qu n lý ph n b nh c p cho m i ti n trình đ tránh xung đ t + L u gi thông tin v v trí b nh s d ng ti n trình s d ng + Quy t đ nh ch n ti n trình đ n p vào b nh b nh có ch tr ng + C p phát b nh cho ti n trình thu h i b nh ti n trình th c thi xong 1.4.3 D ch v qu n lý b nh ph (Secondary Management) T l u tr d li u lâu dài, d li u c n l u đ a d ng t p tin, ngồi đ a cịn l u gi ti n trình b nh RAM khơng đ , vùng nh g i b nh o * Các ch c n ng c a d ch v qu n lý b nh ph + Qu n lý vùng tr ng đ a (Free space management) TI + Xác đ nh v trí c t gi d li u (Storage allocation) N P + L p l ch cho đ a (Disk scheduling) 1.4.4 D ch v qu n lý h th ng nh p/xu t (I/O System Management) H u hành c n che d u nh ng đ c thù c a thi t b ph n c ng, b ng cách cung c p ch c n ng x lý nh p xu t đ n gi n, không ph thu c vào chi ti t c a m i lo i thi t b O PE 1.4.5 D ch v qu n lý h th ng t p tin (File Management) Máy tính có th l u tr thông tin nhi u d ng thi t b v t lý khác nh b ng t , đ a t , đ a quang, M i d ng có có kh n ng l u tr , t c đ truy n d li u cách truy xu t khác H u hành c n đ ng nh t cách truy xu t h th ng l u tr , đ nh ngh a m t đ n v l u tr t p tin * Các ch c n ng c a d ch v qu n lý h th ng t p tin + H tr thao tác t p tin th m c (t o/xem/xoá/sao chép/di chuy n/đ i tên) + Ánh x t p tin h th ng l u tr ph + Sao l u t p tin thi t b l u tr 1.4.6 D ch v b o v h th ng (Protection System) H u hành c n cung c p c ch đ đ m b o r ng tài nguyên ch đ c truy xu t b i nh ng ti n trình có quy n Ví d đ m b o r ng ti n trình ch đ c thi hành ph m vi đ a ch c a ho c đ m b o r ng khơng có ti n trình đ c chi m CPU… 1.4.7 L i g i h th ng (system call) ED U V N L i g i h th ng t p l nh h u hành cung c p dùng đ giao ti p gi a ti n trình c a ng i dùng h u hành, l i g i h th ng g i ng t Các l i g i h th ng có th đ c chia thành lo i nh t p l nh qu n lý ti n trình, t p l nh qu n lý t p tin, t p l nh qu n lý thi t b , t p l nh dùng đ liên l c gi a ti n trình M i l i g i h th ng có m t s hi u nh t dùng đ phân bi t l i g i v i l i g i khác Các đ a ch n i ch a mã l nh c a ng t (l i g i h th ng) đ c l u m t b ng g i b ng vect ng t Khi ti n trình dùng l i g i h th ng, c n cung c p tham s cho l i g i h th ng Có ba ph pháp mà ti n trình dùng đ chuy n tham s cho h u hành: - Chuy n tham s vào ghi ng - L u tr tham s m t b ng b nh ghi đ a ch b ng vào ghi - L u tr tham s vào stack tham s đ c l y b i h u hành O PE N P TI T Ví d chuy n đ a ch b ng X (b ng ch a tham s ) vào ghi, g i ng t 13 Ng t 13 l i g i h th ng h u hành cung c p Hình 1.9: truy n tham s d ng b ng cho ng t 13 Qu n lý ti n trình L i g i hàm Mơ t Pid=fork() T o m t ti n trình gi ng ti n trình cha Pid=waitpid(pid, &statloc, options) Exit(status) i m t ti n trình k t thúc K t thúc vi c th c thi ti n trình tr v tr ng thái 10 } void barber() //th c t tóc { while( ) //c t liên t c, h t khách đ n khách khác { down( customers ); //n u khơng có khách, barber s ng down( mutex ); N waiting ; //gi m khách đ i up(mutex); ED U V cut_hair(); //cho khách c t tóc xong r i kh i ti m up(haircut); } } 16 Bài toán Cây c u c Ng i ta ch có cho phép t i đa xe l u thông đ ng th i qua m t c u r t c Hãy xây d ng th t c ArriveBridge(int direction) ExitBridge() đ ki m sốt giao thơng c u cho : - T i m i th i m, ch cho phép t i đa xe l u thông c u T - T i m i th i m, ch cho phép t i đa xe l u thông h ng c u TI M i chi c xe đ n đ u c u s g i ArriveBridge(direction) đ ki m tra u ki n lên c u, qua c u đ c s g i ExitBridge() đ báo hi u k t thúc Gi s ho t đ ng c a m i chi c xe đ c mô t b ng m t ti n trình Car() sau đây: { N P Car(int direction) /* direction xác đ nh h ng di chuy n c a m i chi c xe.*/ ArriveBridge(direction); //t i c u OnBridge(); //lên c u PE ExitBridge();// Qua c u } HD: O semaphore ncar=3, ncar1=2, ncar2=2; ArriveBridge(direction) { down(ncar); if (direction==1) down(ncar1); else down(ncar2); } Exit Bridge(direction) { 187 up(ncar); if (direction==1) up(ncar1); else up(ncar2); } 17 Bài tốn Qua sơng N v t qua sông, nhân viên Microsof Linux hacker s d ng m t b n sông ph i chia s m t s thuy n đ c bi t M i chi c thuy n ch cho phép ch l n ng i, ph i có đ ng i m i kh i hành đ c b o đ m an toàn cho c phía, c n tuân th lu t sau : ED U V a Không ch p nh n nhân viên Microsoft Linux hacker m t chi c thuy n b Ng c l i, không ch p nh n Linux hacker nhân viên Microsoft m t chi c thuy n c T t c tr ng h p k t h p khác đ u h p pháp d Thuy n ch kh i hành có đ hành khách Gi s ho t đ ng c a m i hacker đ c mơ t b ng m t ti n trình Hacker() sau đây: TI Hacker() T C n xây d ng th t c HackerArrives() EmployeeArrives() đ c g i t ng ng b i hacker ho c nhân viên h đ n b sông đ ki m tra u ki n có cho phép h xu ng thuy n không ? Các th t c s s p x p nh ng ng i thích h p có th lên thuy n Nh ng ng i đ c lên thuy n thuy n ch a đ y s ph i ch đ n ng i th xu ng thuy n m i có th kh i hành qua sơng (Không quan tâm đ n s l ng thuy n hay vi c thuy n qua sông r i tr l i…Xem nh ln có thuy n đ s p x p theo yêu c u h p l ) { N P RuntoRiver(); // i đ n b sông HackerArrives (); // Ki m tra u ki n xu ng thuy n CrossRiver(); // Kh i hành qua sông } ho t đ ng c a m i nhân viên đ c mô t b ng m t ti n trình Employee() sau đây: PE Employee() { RuntoRiver(); // i đ n b sông O EmployeeArrives (); // Ki m tra u ki n xu ng thuy n CrossRiver(); // Kh i hành qua sông } HD: int n=0;//so nguoi tren thuyen semaphore h=2, e=2, s=0; HackerArrives() { down(h); //cho hacker cho tren bo neu da co hacker tren thuyen 188 down(mutex); n++; //cho hacker xuong thuyen if (n p=35 bit ng có 235 ph n t ED U V => m t b ng trang thông th b) B ng trang ngh ch đ o khung trang = 8K =213 bytes ktbnvl = 232 bytes => s khung trang c a bnvl= 232/213 = 219 khung => s ph n t b ng trang ngh ch đ o 219 T 11 Gi s có m t máy tính đ ch i s d ng 7-bit đ a ch , h th ng s d ng m t b ng trang nh c p, dùng 2-bit làm ch m c đ n b ng trang c p 1, 2-bit làm ch m c đ n b ng trang c p Xét m t ti n trình s d ng đ a ch o nh ng ph m vi sau : 15, 21 29, 94 106, 115 127 a) V chi ti t toàn b b ng trang cho ti n trình TI b) Ph i c p phát cho ti n trình khung trang, gi s t t c đ u n m b nh chính? c) Bao nhiêu bytes ng v i vùng phân m nh n i vi ti n trình này? HD: N P d) C n b nh cho b ng trang c a ti n trình này? đc o = (p1,p2,d)=7 bit p1=p2=2 bit=> d=3 bit => kt trang=8 bytes O PE a) v b ng trang : goi fi s hi u khung trang ch a trang pi C1 f0 f1 f2 f3 C2 f11 C2 f12 f13 f14 f15 C2 p13 p14 p0 p3 p11 p2 p12 p1 p15 bnvl 15 21 29 94 106 115 127 00.00.000 00.01.111 00.10.101 00.11.101 10.11.110 11.01.010 11.10.011 11.11.111 (0,0,0) (0,1,7) (0,2,5) (0,3,5) (2,3,6) (3,1,2) (3,2,3) (3,3,7) Ti n trình s d ng đ a ch o ph m vi sau: (0,0,0) (0,1,7); (0,2,5) (0,3,5); (2,3,6) (3,1,2); (3,2,3) (3,3,7) b) c p khung + =13 khung 197 c) tính phân m nh n i vi: khung trang c p cho trang trang đ c s d ng h t khung trang c p cho trang d 21-16 byte=5 byte đ u t ng t tính phân m nh cho trang cịn l i kích th c b ng trang cho ti n trình c b ng trang = khung trang = 32 N d) dùng b ng trang c p 1, b ng trang c p => kích th bytes a) Th hi n cách đ a ch o đ ED U V 12 Gi s có m t máy tính s d ng 16-bit đ a ch B nh o đ c th c hi n v i k thu t phân đo n k t h p phân trang, kích th c t i đa c a m t phân đo n 4096 bytes B nh v t lý đ c phân thành khung trang có kích th c 512 bytes c phân tích đ ph n ánh segment, page, offset b) Xét m t ti n trình s d ng mi n đ a ch sau, xác đ nh s hi u segment s hi u page t ng ng segment mà ch ng trình truy c p đ n : 350 1039, 3046 3904, 7100 9450, 33056 39200, 61230 63500 c) Bao nhiêu bytes ng v i vùng phân m nh n i vi ti n trình này? HD: T d) C n b nh cho b ng phân đo n b ng trang c a ti n trình ? a) đc o= (s,d)=(s,p,d’)=16 bit, v i d=p+d’ TI kt khung trang=512 => d’=9 bit kích th c t i đa c a phân đo n 4096 bytes => m t phân đo n đ c chia t i đa thành 4096/512 = trang =>p=3 bit =>d=12 bit => s=4 bit => dc o=(s,p,d’)=(4,3,9) N P b) Ti n trình s d ng mi n đ a ch o sau: 0000.000.101011110 (0,0,350) 1039 0000.010.000001111 (0,2,15) 3046 0000.101.111100110 (0,5,486) O PE 350 3904 0000.111.101000000 (0,7,320) 7100 0001.101.110111100 (1,5,444) 9450 0010.010.011101010 (2,2,234) 33056 1000.000.100100000 (8,0,288) 39200 1001.100.100100000 (9,4,288) 61230 1110.111.100101110 (14,7,302) 63500 1111.100.000001100 (15,4,12) (0,0,350) (0,2,15);(0,5,486) (0,7,320); (1,5,444) (2,2,234); (8,0,288) (9,4,288); (14,7,302) (15,4,12) => s=0: p=0,1,2,5,6,7 s=1: p=5,6,7 s=2: p=0,1,2 s=8: p=0,1,2,3,4,5,6,7 s=9: p=0,1,2,3,4 s=14: p=7 s=15: p=0,1,2,3,4 c) tính phân m nh n i vi: s=0,p=0 d : 350 byte đ u s=0, p=2 d : 512-15=497 byte cu i vv… 198 d) Ti n trình dùng b ng phân đo n => b nh dành cho b ng phân đo n= 512 byte Ti n trình có 16 phân đo n =>s b ng trang ti n trình s d ng 16=> b nh dành cho b ng trang= 16*512 (gi s m t b ng trang chi m khung trang) TÀI LI U THAM KH O N [1] Gary J Nutt, University of Colorado Centralized And Distributed Operating Systems Second Edition, 2000 ED U V [2] Robert Switzer Operating Systems, A Practical Approach Prentice-Hall International, Inc 1993 [3] Andrew S Tanenbaum Modern Operating Systems Prentice-Hall International, Inc Second Edition, 2001 [4] Abraham Silberschatz & Peter Baer Galvin Operating System concepts John Wiley & Sons, Inc Fifth Edition, 1999 [5] H M Deitel Operating Systems Addison-Wesley Inc Second Edition, 1999 O PE N P TI T [6] Tr n H nh Nhi & Lê Kh c Nhiên Ân & Hoàng Ki m Giáo trình h u hành (t p & 2) HKHTN 2000 199 M CL C CH NG 1: GI I THI U V H I U HÀNH 1.2 L ch s phát tri n c a h u hành 1.3 Các lo i h u hành 1.4 Các d ch v c a h u hành 1.5 C u trúc c a h u hành 11 N 1.1 H u hành gì, khái ni m c a h u hành CH ED U V 1.6 Nguyên lý thi t k h u hành 14 NG 2: QU N LÝ NH P/XU T VÀ QU N LÝ H TH NG T P TIN 2.1 Qu n lý nh p/xu t 16 2.1.1 Phân lo i đ c tính c a thi t b nh p/xu t 16 2.1.2 B u n thi t b nh p/xu t 17 2.1.3 Các ch ng trình th c hi n nh p/xu t t ch c h th ng nh p/xu t 2.1.4 C ch nh p/xu t c ch DMA 2.1.5 Các thu t toán l p l ch di chuy n đ u đ c T 2.1.6 H s đan xen ram disk 2.2 Qu n lý h th ng t p tin 18 20 20 22 23 2.2.1 Các khái ni m v đ a c ng, t p tin, th m c, b ng th m c 23 ng pháp cài đ t h th ng t p tin 28 2.2.3 Ph ng pháp qu n lý danh sách kh i tr ng 32 2.2.4 Ph ng pháp qu n lý s an toàn c a h th ng t p tin 33 N P TI 2.2.2 Các ph 2.2.5 Gi i thi u m t s h th ng t p tin: MSDOS/Windows, UNIX CH 34 NG 3: QU N LÝ TI N TRÌNH PE 3.1 Các khái ni m v ti n trình 44 3.2 i u ph i ti n trình 53 3.3 Liên l c gi a ti n trình 61 3.4 66 ng b ti n trình 3.5 Tính tr ng t c ngh n (deadlock) O Trang CH 80 NG 4: QU N LÝ B NH 4.1 Các v n đ phát sinh qu n lý b nh 99 4.2 Các mơ hình c p phát b nh 101 4.3 B nh 116 o 200 CH NG 5: QU N LÝ PROCESSOR 5.1 Processor V t lý Processor logic 130 5.2 Ng t x lý ng t 131 5.3 X lý ng t IBM-PC 136 NG 6: H I U HÀNH NHI U B VI X LÝ 6.1 C u hình nhi u processor 6.2 Các lo i h u hành h tr nhi u b vi x lý ng b h th ng đa x lý ED U V 6.3 N CH 6.4 i u ph i h th ng đa x lý 140 146 149 152 O PE N P TI T -H T- 201