Bài giảng Hệ điều hành - Chapter 1: Tổng quan về hệ điều hành giúp người học có thể hiểu và phát biểu lại được các khái niệm cơ bản về hệ điều hành, và các thành phần của hệ điều hành, biết được sự khác biệt cơ bản giữa các loại hệ điều hành. Mời các bạn cùng tham khảo.
Chapter 1: Tổng quan hệ điều hành CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Mục tiêu ̶ Biết hệ điều hành ̶ Biết loại hệ điều hành ̶ Biết lịch sử phát triển hệ điều hành CuuDuongThanCong.com Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt Chuẩn đầu học Hiểu phát biểu lại khái niệm ̶ hệ điều hành, thành phần hệ ̶ điều hành Biết khác biệt loại hệ điều hành CuuDuongThanCong.com Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt Nội dung Tổng quan Phân loại hệ điều hành Lịch sử phát triển hệ điều hành CuuDuongThanCong.com Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt Tổng quan a Định nghĩa hệ điều hành b Cấu trúc hệ thống máy tính c Các chức hệ điều hành CuuDuongThanCong.com Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt a Định nghĩa Hệ điều hành gì? • Người dùng Chương trình trung gian phần cứng máy tính người sử dụng, có chức điều khiển phối hợp việc sử dụng phần cứng cung cấp dịch vụ cho ứng dụng ̶ Giúp người dùng dễ dàng sử dụng hệ thống ̶ Quản lý cấp phát tài nguyên hệ thống cách hiệu CuuDuongThanCong.com Chạy ứng dụng abc phần cứng XYZ Hệ Điều Hành Mục tiêu • Các ứng dụng Phần cứng Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt a Định nghĩa (tt) Banking system Airline reservation Web browser Compilers Editors Command interpreter Application programs System programs Operating system Machine language Hardware Microprogramming Physical devices [Nguồn: Dror G Feitelson] CuuDuongThanCong.com Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt b Cấu trúc hệ thống máy tính Một hệ thống máy tính phân chia thành phần sau: Phần cứng (hardware) Bao gồm tài nguyên máy tính CPU, nhớ (memory), thiết bị xuất nhập (I/O devices) Hệ điều hành (operating system) Phân phối tài nguyên, điều khiển phối hợp hoạt động chương trình hệ thống Chương trình ứng dụng (application programs) Là cách mà tài nguyên hệ thống sử dụng để giải vấn để tính tốn người sử dụng Ví dụ: compilers, database systems, video games, business programs Người sử dụng (Users) Tổng quan hệ điều hành Bao gồm người, máy máy tính khác CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt b Cấu trúc hệ thống máy tính CuuDuongThanCong.com Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt c Các chức hệ điều hành • Phân chia thời gian xử lý định thời CPU • Phối hợp đồng hoạt động tiến trình (coordination & synchronization) • Quản lý tài nguyên hệ thống thiết bị I/O, nhớ, file chứa liệu,… • Kiểm sốt quyền truy xuất bảo vệ máy tính (access control, protection) • Duy trì qn (integrity) hệ thống, kiểm soát lỗi phục hồi hệ thống có lỗi (error recovery) • Cung cấp giao diện làm việc cho users CuuDuongThanCong.com 10 Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt Phân loại góc độ hình thức xử lý (tt) Hệ thống phân tán (distributed system, loosely- coupled system) Hệ thống máy tính Hệ thống máy tính Giao tiếp mạng Giao tiếp mạng Mạng Bộ xử lý Bộ xử lý Bộ nhớ Bộ nhớ ̶ Mỗi processor có nhớ riêng, giao tiếp với qua kênh nối mạng, bus tốc độ cao ̶ Người dùng thấy hệ thống đơn CuuDuongThanCong.com 28 Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt Phân loại góc độ hình thức xử lý (tt) Một ví dụ khác hệ thống phân tán mà có thêm “Shared Data” [Nguồn: toadworld] CuuDuongThanCong.com 29 Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt Phân loại góc độ hình thức xử lý (tt) Hệ thống phân tán Ưu điểm hệ thống phân tán ̶ 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): dịch vụ hệ thống cung cấp liên tục cho dù thành phần hardware trở nên hỏng CuuDuongThanCong.com 30 Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt Phân loại góc độ hình thức xử lý (tt) Hệ thống phân tán Các mơ hình hệ thống phân tán Client-server ̶ Server: ̶ Client: cung cấp dịch vụ sử dụng dịch vụ server Peer-to-peer (P2P) Các peer (máy tính hệ thống) ngang hàng Khơng Các Ví có sở liệu tập trung peer tự trị dụ: Gnutella CuuDuongThanCong.com 31 Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt Phân loại góc độ hình thức xử lý (tt) Hệ thống thời gian thực (real-time system) ̶ Sử dụng thiết bị chuyên dụng điều khiển thử nghiệm khoa học, điều khiển y khoa, dây chuyền công nghiệp, thiết bị gia dụng, quân ̶ Ràng buộc thời gian: hard soft real-time 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 lĩnh vực multimedia, virtual reality với yêu cầu mềm dẻo thời gian đáp ứng CuuDuongThanCong.com 32 Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt Phân loại góc độ hình thức xử lý (tt) Hệ thống nhúng ̶ Trong nhiều thiết bị điện tử (như điện thoại di động, máy tính bảng, xe ô tô …) ̶ Đặc trưng thiết bị Bộ nhớ nhỏ (512 KB - 128 MB - 4GB) Tốc độ processor thấp (để tốn pin) Màn hình hiển thị có kích thước nhỏ Có thể dùng cơng nghệ kết nối IrDA, Bluetooth, wireless Có thể có nhiều cảm biến khác CuuDuongThanCong.com 33 Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt Nội dung Tổng quan Phân loại hệ điều hành Lịch sử phát triển hệ điều hành CuuDuongThanCong.com 34 Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt Lịch sử phát triển hệ điều hành Thế hệ (1945 - 1955) • Thiết kế, xây dựng, lập trình, thao tác: nhóm người ̶ Lưu phiếu đục lỗ • ̶ Thế hệ (1955 - 1965) ̶ Xuất phân công công việc ̶ Hệ thống sử lý theo lô đời, lưu băng từ ̶ Hoạt động điều khiển đặc biệt chương trình CuuDuongThanCong.com 35 Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt Lịch sử phát triển hệ điều hành Thế hệ (1965 - 1980) • Ra đời hệ điều hành, khái niệm đa chương ̶ ̶ HĐH chia sẻ thời gian CTSS MIT ̶ MULTICS, UNIX Thế hệ (1980) • ̶ Ra đời máy tính cá nhân, IBM PC ̶ HĐH MS-DOS, MacOS (Apple Macintosh), MS Windows, OS/1 ̶ Linux, QNX, HĐH mạng,… 36 CuuDuongThanCong.com 36 Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt Lịch sử phát triển Windows Linux Nhân Windows Linux dựa tảng phát triển từ năm 1970s 1970 1980 1990 2000 1970 1980 1990 2000 (see http://www.levenez.com for diagrams showing history of Windows & Unix) CuuDuongThanCong.com 37 Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt Tổng kết • Định nghĩa HĐH • Các chức HĐH CuuDuongThanCong.com 38 Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt Tổng kết Dưới góc độ loại máy tính • ̶ MainFrame ̶ Server ̶ Máy tính cá nhân (PC) ̶ PDA (Embedded OS - hệ điều hành nhúng) ̶ Hệ điều hành dành cho máy chuyên biệt ̶ Hệ điều hành dành cho thẻ chíp (SmartCard) CuuDuongThanCong.com 39 Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt Tổng kết Dưới góc độ hệ thống xử lý • ̶ Hệ thống xử lý theo lô ̶ Hệ thống chia sẻ thời gian ̶ Hệ thống song song ̶ Hệ thống phân tán ̶ Hệ thống xử lý thời gian thực CuuDuongThanCong.com 40 Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt Câu hỏi ôn tập ̶ Nêu cấu trúc hệ thống máy tính? ̶ HĐH có chức nào? ̶ Theo góc độ hệ thống xử lý, HĐH phân ̶ thành loại? Kể tên? Những yêu cầu hệ điều hành hệ thống chia sẻ thời gian? CuuDuongThanCong.com 41 Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt Kết thúc chương CuuDuongThanCong.com 42 Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt ... Phân loại hệ điều hành Lịch sử phát triển hệ điều hành CuuDuongThanCong.com 34 Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt Lịch sử phát triển hệ điều hành Thế hệ (19 45 - 19 55) • Thiết... CuuDuongThanCong.com 11 Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt Nội dung Tổng quan Phân loại hệ điều hành Lịch sử phát triển hệ điều hành CuuDuongThanCong.com 12 Tổng quan hệ điều hành https://fb.com/tailieudientucntt... triển hệ điều hành Thế hệ (19 65 - 19 80) • Ra đời hệ điều hành, khái niệm đa chương ̶ ̶ HĐH chia sẻ thời gian CTSS MIT ̶ MULTICS, UNIX Thế hệ (19 80) • ̶ Ra đời máy tính cá nhân, IBM PC ̶ HĐH MS-DOS,