Trong một hệ thống nhiều người sử dụng và cho phép nhiều tiến trình diễn ra đồng thời, các tiến trình phải được bảo vệ đối với những hoạt động khác.Do đó, hệ thống cung cấp cơ chế để đảm[r]
(1)Giáo trình hệ điều hành
Biên tập bởi: (2)Giáo trình hệ điều hành
Biên tập bởi:Giảng viên Lê Khắc Nhiên Ân Các tác giả:
Giảng viên Trần Hạnh Nhi
(3)MỤC LỤC
1 Tổng quan hệ điều hành Phân loại hệ điều hành Cấu trúc hệ điều hành
4 Lịch sử phát triển hệ điều hành Bài tập tự giải
6 Các mơ hình xử lý đồng hành
7 Khái niệm tiến trình(Process) mơ hình đa tiến trình(multiprocess) Khái niệm tiểu trình(thread) mơ hình đa tiểu trình(multithread) Tóm tắt tập
10 Quản lý tiến trình 11 Điều phối tiến trình
12 Quản lý tiến trình-Tóm tắt
13 Liên lạc tiến trình vấn đề đồng hóa 14 Cơ chế thơng tin liên lạc
15 Nhu cầu đồng hóa(synchronisation) 16 Các giải pháp đồng hóa
17 Các giải pháp "Sleep and wakeup" 18 Các vấn đề cổ điển đồng hoá 19 Tắc nghẽn (Deadlock)
20 Quản lý nhớ
21 Không gian địa không gian vật lý 22 Cấp phát liên tục
23 Cấp phát khơng liên tục 24 Quản lý nhớ-Tóm tắt 25 Bộ nhớ ảo
26 Thay trang
27 Cấp phát khung trang 28 Bộ nhớ ảo-Tóm tắt 29 Hệ thống quản lý tập tin
30 Mơ hình tổ chức quản lý tập tin
(4)34 Quản lý đĩa
35 Độ an toàn hệ thống tập tin 36 Giới thiệu số hệ thống tập tin 37 Windows95
38 Windowns NT 39 Unix
40 Hệ thống quản lý nhập-xuất 41 Phần cứng nhập-xuất
42 Phần mềm nhập xuất
43 Giới thiệu số hệ thống I-O 44 Hệ thống I-O chuẩn (terminals) 45 Cài đặt đồng hồ
46 Bảo vệ an toàn hệ thống
47 Miền bảo vệ (Domain of Protection ) 48 Ma trận quyền truy xuất ( Access matrix) 49 Cài đặt ma trận quyền truy xuất
50 An toàn hệ thống (Security) 51 Hệ điều hành windowns NT 52 Hệ điều hành Linux -Giới thiệu 53 Tổ chức hệ thống
(5)Tổng quan hệ điều hành
Bài học cung cấp cho nhìn tổng quát nguyên lý hệ điều hành Chúng ta bắt đầu với việc xem xét mục tiêu chức hệ điều này, sau khảo sát dạng khác chúng xem xét trình phát triển qua giai đoạn Các phần trình bày thơng qua nội dung sau:
Khái niệm hệ điều hành Phân loại hệ điều hành Cấu trúc hệ điều hành
Lịch sử phát triển hệ điều hành
Bài học giúp hiểu hệ điều hành gì, có cấu trúc Hệ điều hành phân loại theo tiêu chuẩn Quá trình phát triển hệ điều hành phụ thuộc vào yếu tố
Bài học đòi hỏi kiến thức : kiến trúc máy tính
KHÁI NIỆM VỀ HỆ ĐIỀU HÀNH
Hệ điều hànhlà chương trình hay hệ chương trình hoạt động người sử dụng (user) phần cứng máy tính Mục tiêu hệ điều hành cung cấp môi trường để người sử dụng thi hành chương trình Nó làm cho máy tính dể sử dụng hơn, thuận lợi hiệu
Hệ điều hành phần quan trọng hầu hết hệ thống máy tính Một hệ thống máy tính thường chia làm bốn phần : phần cứng, hệ điều hành, chương trình ứng dụng người sử dụng
(6)Hệ điều hành coi phân phối tài nguyên máy tính Nhiều tài nguyên máy tính thời gian sử dụng CPU, vùng nhớ, vùng lưu trữ tập tin, thiết bị nhập xuất v.v… chương trình yêu cầu để giải vấn đề Hệ điều hành hoạt động quản lý tài nguyên phân phối chúng cho chương trình người sử dụng cần thiết Do có nhiều yêu cầu, hệ điều hành phải giải vấn đề tranh chấp phải địnhcấp phát tài nguyêncho yêu cầu theo thứ tự để hoạt động máy tính hiệu Một hệ điều hành coi chương trình kiểm sốt việc sử dụng máy tính, đặc biệt thiết bị nhập xuất
(7)Phân loại hệ điều hành
Hệ thống xử lý theo lô
Bộ giám sát thường trực :
Khi công việc chấm dứt, hệ thống thực công việc mà không cần can thiệp người lập trình, thời gian thực mau Một chương trình, cịn gọi giám sát thường trực thiết kế để giám sát việc thực dãy cơng việc cách tự động, chương trình ln ln thường trú nhớ
Hệ điều hành theo lôthực công việc theo thị định trước CPU thao tác nhập xuất :
CPU thường hay nhàn rỗi tốc độ làm việc thiết bị nhập xuất (thường thiết bị cơ) chậm nhiều lần so với thiết bị điện tử Cho dù CPU chậm nhất, nhanh nhiều lần so với thiết bị nhập xuất Do phải có phương pháp để đồng hóa việc hoạt động CPU thao tác nhập xuất
Xử lý off_line :
Xử lý off_line thay CPU phải đọc trực tiếp từ thiết bị nhập xuất thiết bị xuất, hệ thống dùng mộtbộ lưu trữ trung gian CPU thao thác với phận Việc đọc hay xuất đến từ lưu trữ trung gian
Spooling :
Spool (simultaneousperipheraloperationon-line) đồng hóa thao tác bên ngồi on-line Cơ chế cho phép xử lý CPU on-line, sử dụng đĩa để lưu liệu nhập xuất
Hệ thống xử lý theo lô đa chương
(8)Ý tưởng sau : hệ điều hành lưu giữ phần công việc nơi lưu trữ nhớ CPU thực phần công việc Khi thực hiện, có yêu cầu truy xuất thiết bị CPU khơng nghỉ mà thực tiếp công việc thứ hai… Với hệ đa chương hệ điều hành định cho người sử dụng vậy,hệ điều hành đa chươngrất tinh vi Hệ phải xử lý vấn đề lập lịch cho công việc, lập lịch cho nhớ cho CPU
Hệ thống chia xẻ thời gian
Hệ thống chia xẻ thời gian mở rộng logic hệ đa chương Hệ thống gọi hệ thống đa nhiệm (multitasking) Nhiều công việc thực thông qua chế chuyển đổi CPU hệ đa chương thời gian lần chuyển đổi diễn nhanh
Hệ thống chia xẻ phát triển để cung cấp việc sử dụng bên máy tính có giá trị hơn.Hệ điều hành chia xẻthời gian dùng lập lịch CPU đa chương để cung cấp cho người sử dụng phần nhỏ máy tính chia xẻ Một chương trình thi hành gọi tiến trình Trong q trình thi hành tiến trình, phải thực thao tác nhập xuất khoảng thời gian CPU thi hành tiến trình khác Hệ điều hành chia xẻ cho phép nhiều người sử dụng chia xẻ máy tính cách đồng thời gian chuyển đổi nhanh nên họ có cảm giác tiến trình thi hành lúc
Hệ điều hành chia xẻ phức tạp hệ điều hành đa chương Nó phải có chức : quản trị bảo vệ nhớ, sử dụng nhớ ảo Nó cung cấp hệ thống tập tin truy xuất on-line…
Hệ điều hành chia xẻ kiểu hệ điều hành đại ngày
Hệ thống song song
Ngoài hệ thống có xử lý cịn có hệ thống có nhiều xử lý chia xẻ hệ thống đường truyền liệu, đồng hồ, nhớ thiết bị ngoại vi Các xử lý liên lạc bên với
Có nhiều nguyên nhân xây dựng dạng hệ thống Với gia tăng số lượng xử lý, công việc thực nhanh chóng hơn, Nhưng khơng phải theo tỉ lệ thời gian, nghĩa có n xử lý khơng có nghĩa thực nhanh n lần
(9)Một lý độ tin cậy Các chức xử lý nhiều xử lý hỏng hóc xử lý khơng ảnh hưởng đến toàn hệ thống
Hệ thống đa xử lýthông thường sử dụng cáchđa xử lý đối xứng, cách xử lý chạy với hệ điều hành, liên lạc với cần thiết Một số hệ thống sử dụng đa xử lý bất đối xứng, xử lý giao công việc riêng biệt Một xử lý kiểm sốt tồn hệ thống, xử lý khác thực theo lệnh xử lý theo thị định nghĩa trước Mơ hình theo dạng quan hệ chủ tớ Bộ xử lý lập lịch cho xử lý khác
Một ví dụ hệ thống xử lý đối xứng version Encore UNIX cho máy tính Multimax Hệ thống có hàng tá xử lý Ưu điểm nhiều tiến trình thực lúc Một hệ thống đa xử lý cho phép nhiều công việc tài nguyên chia xẻ tự động xử lý khác
Hệ thống đa xử lý không đồng thường xuất hệ thống lớn, hầu hết thời gian hoạt động dành cho xử lý nhập xuất
Hệ thống phân tán
Hệ thống tương tự hệ thống chia xẻ thời gian xử lý không chia xẻ nhớ đồng hồ, thay vào xử lý có nhớ cục riêng Các xử lý thông tin với thông qua đường truyền thông bus tốc độ cao hay đường dây điện thoại
Các xử lý hệ phân tán thường khác kích thước chức Nó bao gồm máy vi tính, trạm làm việc, máy mini, hệ thống máy lớn Các xử lý thường tham khảo với nhiều tên khác site, node, computer v.v tùy thuộc vào trạng thái làm việc chúng
Các nguyên nhân phải xây dựng hệ thống phân tán là:
Chia xẻ tài nguyên : Một người sử dụng A sử dụng máy in laser người sử dụng B người sử dụng B truy xuất tập tin A Tổng quát, chia xẻ tài nguyên hệ thống phân tán cung cấp chế để chia xẻ tập tin vị trí xa, xử lý thông tin sở liệu phân tán, in ấn vị trí xa, sử dụng thiết bị xa đểõ thực thao tác
(10)An tồn: Nếu vị trí hệ thống phân tán bị hỏng, vị trí khác tiếp tục làm việc
Thông tin liên lạc với nhau:Có nhiều lúc , chương trình cần chuyển đổi liệu từ vị trí sang vị trí khác Ví dụ hệ thống Windows, thường có chia xẻ chuyển liệu cửa sổ Khi vị trí nối kết với hệ thống mạng, việc trao đổi liệu diễn dễ Người sử dụng chuyển tập tin hay E_mail cho từ vị trí hay vị trí khác
Hệ thống xử lý thời gian thực
Hệ thống xử lý thời gian thựcđược sử dụng có địi hỏi khắt khe thời gian thao tác xử lý dịng liệu, thường dùng điều khiển thiết bị ứng dụng tận hiến (dedicated) Máy tính phân tích liệu chỉnh điều khiển giải cho liệu nhập
Một hệ điều hành xử lý thời gian thực phải định nghĩa tốt, thời gian xử lý nhanh Hệ thống phải cho kết xác khoảng thời gian bị thúc ép nhanh Có hai hệ thống xử lý thời gian thực hệ thống thời gian thực cứng hệ thống thời gian thực mềm
Hệ thống thời gian thực cứng công việc hồn tất lúc Lúc liệu thường lưu nhớ ngắn hạn hay ROM Việc xử lý theo thời gian thực xung đột với tất hệ thống liệt kê
(11)Cấu trúc hệ điều hành
Các thành phần hệ thống
Quản lý tiến trình
Một chương trình khơng thực nếøu khơng CPU thi hành Mộttiến trình chương trình thi hành, ý nghĩa cịn rộng Một cơng việc theo lơ tiến trình Một chương trình người dùng chia xẻ thời gian tiến trình, cơng việc hệ thống soopling xuất máy in tiến trình
Một tiến trình phải sử dụng tài nguyên thời gian sử dụng CPU, nhớ, tập tin, thiết bị nhập xuất để hồn tất cơng việc Các tài ngun cung cấp tiến trình tạo hay q trình thi hành Khi tiến trình tạo, sử dụng nhiều tài nguyên vật lý luận lý.cũng số khởi tạo liệu nhập Ví dụ , khảo sát tiến trình hiển thị trạng thái tập tin lên hình Đầu vào tiến trình tên tập tin, tiến trình thực thị thích hợp, thực lời gọi hệ thống để nhận thông tin mong muốn hiển thị lên hình Khi tiến trình kết thúc, hệ điềûu hành tái tạo lại tài nguyên dùng lại
Một tiến trình hoạt động (active) hồn tồn-ngược lại với tập tin đĩa thụ động (passive)-với đếm chương trình cho biết lệnh thi hành.Việc thi hành thực theo chế , CPU thi hành từ lệnh đầu đến lệnh cuối Một tiến trình coi đơn vị làm việc hệ thống Một hệ thống có nhiều tiến trình lúc , số tiến trình hệ điều hành, số tiến trình người sử dụng tiến trình diễn đồng thời
Vai trò hệ điều hành việc quản lý tiến trình : -Tạo hủy tiến trình người sử dụng hệ thống -Ngưng thực lại tiến trình
-Cung cấp chế đồng tiến trình
-Cung cấp cách thơng tin tiến trình
(12)Quản lý nhớ :
Trong hệ thống máy tính đại,bộ nhớ chính trung tâm thao tác, xử lý Bộ nhớ xem mảng kiểu byte hay kiểu word Mỗi phần tử có địa Đó nơi lưu liệu CPU truy xuất cách nhanh chóng so với thiết bị nhập/xuất CPU đọc thị từ nhớ Các thiết bị nhập/xuất cài đặt chế DMA(xem chương IV) đọc ghi liệu nhớ Thơng thường nhớ chứa thiết bị mà CPU định vị trực tiếp Ví dụ CPU truy xuất liệu từ đĩa, liệu chuyển vào nhớ qua lời gọi hệ thống nhập/xuất Một chương trình muốn thi hành trước hết phải ánh xạ thành địa tuyệt đối nạp vào nhớ chính.Khi chương trình thi hành, hệ thống truy xuất thị liệu chương trình nhớ Ngay tiến trình kết thúc , liệu cịn nhớ tiến trình khác ghi chồng lên
Để tối ưu hóa trình hoạt động CPU tốc độ máy tính, số tiến trình lưu giữ nhớ Có nhiều kế hoạch quản trị nhớ có nhiều ứng dụng nhớ khác hiệu thuật toán phụ thuộc vào tùy tình cụ thể Lựa chọn thuật tốn cho hệ thống mô tả trước phụ thuộc vào nhiều yếu tố, đặc biệt phần cứng hệ thống
Hệ điều hành có vai trị sau việc quản lý nhớ : -Lưu giữ thơng tin vị trí nhớ sử dụng sử dụng
-Quyết định tiến trình nạp vào nhớ chính, nhớ dùng -Cấp phát thu hồi nhớ cần thiết
Quản lý nhớ phụ :
Mục tiêu hệ thống máy tính thi hành chương trình Những chương trình với liệu truy xuất chúng phải đặt nhớ suốt trình thi hành Nhưng nhớ q nhỏ để lưu giữ liệu chương trình, ngồi liệu khơng cịn cung cấp lượng Hệ thống máy tính ngày cung cấphệ thống lưu trữ phụ Đa số máy tính dùng đĩa để lưu trữ chương trình liệu Hầu tất chương trình : chương trình dịch, hợp ngữ, thủ tục, trình soạn thảo, định dạng lưu trữ đĩa thực hiện, nạp vào nhớ sử dụng đĩa để chứa liệu kết xử lý Vì quản lý hệ thống đĩa quan trọng cho hệ thống máy tính
(13)-Định vị lưu trữ -Lập lịch cho đĩa
Vì hệ thống đĩa sử dụng thường xuyên, nên phải dùng hiệu quả.Tốc độ toàn hệ thống tuỳ thuộc nhiều vào tốc độ truy xuất đĩa
Quản lý hệ thống nhập xuất :
Một mục tiêu hệ điều hành che dấu đặc thù thiết bị phần cứng người sử dụng thay vào lớp thân thiện hơn, người sử dụng dể thao tác Một hệ thống nhập/xuất bao gồm :
-Hệ thống buffer caching
-Giao tiếp điều khiển thiết bị (device drivers) tổng quát -Bộ điều khiển cho thiết bị phần cứng
Chỉ có device driver hiểu đến cấu trúc đặc thù thiết bị mà mơ tả Quản lý hệ thống tập tin :
Hệ thống quản lý tập tin thành phần rõ ràng hệ điều hành Máy tính lưu trữ thông tin nhiều dạng thiết bị vật lý khác : băng từ, đĩa từ, , đĩa quang, Mỗi dạng có đặc thù riêng mặt tổ chức vật lý Mỗi thiết bị có kiểm sốt điều khiển đĩa (disk driver) có tính chất riêng Những tính chất tốc độ, khả lưu trữ, tốc độ truyền liệu cách truy xuất
Để cho việc sử dụng hệ thống máy tính thuận tiện, hệ điều hành cung cấp nhìn logic đồng hệ thống lưu trữ thông tin Hệ điều hành định nghĩa đơn vị lưu trữ logic tập tin Hệ điều hành tạo ánh xạ từ tập tin đến vùng thông tin đĩa truy xuất tập tin thông qua thiết bị lưu trữ
Một tập tin tập hợp thông tin người tạo xác định Thơng thường tập tin đại diện cho chương trình liệu Dữ liệu tập tin số, ký tự, hay ký số Tập tin thường có dạng tự do, tập tin văn bản, nhị phân (là tập tin chứa dãy bit) (Xem VIII)
(14)-Hỗ trợ thao tác tập tin thư mục -Ánh xạ tập tin hệ thống lưu trữ phụ -Backup tập tin thiết bị lưu trữ Hệ thống bảo vệ :
Trong hệ thống nhiều người sử dụng cho phép nhiều tiến trình diễn đồng thời, tiến trình phải bảo vệ hoạt động khác.Do đó, hệ thống cung cấp chế để đảm bảo tập tin, nhớ, CPU, tài nguyên khác truy xuất tiến trình có quyền Ví dụ, nhớ đảm bảo tiến trình thi hành phạm vi địa Bộ thời gian đảm bảo khơng có tiến trình độc chiếm CPU Cuối thiết bị ngoại vi bảo vệ
Hệ thống bảo vệlà chế kiểm sốt q trình truy xuất chương trình, tiến trình, người sử dụng với tài nguyên hệ thống Cơ chế cung cấp cách thức để mơ tả lại mức độ kiểm sốt
Hệ thống bảo vệ làm tăng độ an toàn kiểm tra lỗi giao tiếp hệ thống nhỏ bên
Hệ thống chế dòng lệnh :
Một phần quan trọng chương trình hệ thống hệ điều hành chếdịng lệnh, giao tiếp người sử dụng hệ điều hành Một số hệ điều hành đặt chế dòng lệnh bên hạt nhân, số khác MS-DOS UNIX xem hệ điều hành chương trình đặt biệt, thi hành công việc bắt đầu người sử dụng login lần
Các lệnh đưa vào hệ điều hành thông quabộ điều khiển lệnh Trong hệ thống chia xẻ thời gian chương trình đọc thơng dịch lệnh điều khiển thực cách tự động Chương trình thường gọi thông dịch điều khiển card, chế dịng lệnh Shell Chức đơn giản lấy lệnh thi hành
Mỗi hệ điều hành có giao tiếp khác nhau, dạng đơn giản theo chế dòng lệnh, dạng thân thiện với người sử dụng giao diện Macintosh có biểu tượng, cửa sổ thao tác dùng chuột
(15)Các dịch vụ hệ điều hành
Hệ điều hành cung cấp mơi trường để thi hành chương trình, cách cung cấp dịch vụ cho chương trình cho người sử dụng Các dịch vụ hệ thống khác có lớp chung Các dịch vụ giúp cho lập trình viên thuận tiện việc lập trình dể dàng
-Thi hành chương trình: hệ thống phải có khả nạp chương trình vào nhớ thi hành Chương trình phải chấm dứt thi hành theo cách thơng thường hay bất thường (có lỗi)
-Thao tác nhập xuất: Một chương trình thi hành yêu cầu nhập xuất Nhập xuất tập tin hay thiết bị Đối với thiết bị có hàm đặc biệt thi hành Để tăng hiệu quả, người sử dụng không truy xuất trực tiếp thiết bị nhập xuất mà thông qua cách thức hệ điều hành cung cấp
-Thao tác hệ thống tập tin
-Thơng tin: có nhiều tình tiến trình cần trao đổi thơng tin với tiến trình khác Có hai cách thực hiện: Một thực thay tiến trình máy tính, hai thay tiến trình hệ thống khác hệ thống mạng Thơng tin cài đặt qua chia xẻ nhớ, kỹ thuật chuyển thông điệp Việc chuyển thông tin thực hệ điều hành
-Phát lỗi: hệ điều hành phải có khả báo lỗi Lỗi xảy CPU, nhớ, thiết bị nhập xuất, … hay chương trình Đối với dạng lỗi, hệ điều hành có cách giải tương ứng
Lời gọi hệ thống
Lời gọi hệ thống cung cấp giao tiếp tiến trình hệ điều hành Lời gọi lệnh hợp ngữ
Một số hệ thống cho phép lời gọi hệ thống thực từ cấp lập trình ngơn ngữ cấp cao, hàm lời gọi hàm Nó phát sinh lời gọi từ thủ tục hay gọi trực tiếp dòng
(16)cầu người sử dụng cho biết tên hai tập tin, họ cung cấp cách lựa chọn với chuột Khi có tên hai tập tin, chương trình mở tập tin nhập tạo tập tin xuất Mỗi thao tác thực lời gọi hệ thống khác Cũng có trường hợp phát sinh lỗi : Khi chương trình mở tập tin nhập, xảy trường hợp khơng có tập tin có tên mơ tả tập tin bị cấm truy cập Trong trường hợp chương trình phải xuất thơng điệp lên hình Nếu tập tin nhập tồn tại, phải tạo tập tin Hệ thống phải kiểm tra tiếp xem có tập tin xuất tồn khơng có lời gọi hệ thống tương ứng để giải hủy tiến trình, hai xóa tập tin tồn tạo tập tin Sau thiết lập xong tập tin, hệ thống tiếp tục tạo vòng lặp đọc liệu từ tập tin nhận ghi lên tập tin xuất Mỗi bước có kiểm tra lỗi Sau chép xong, chương trình đóng hai tập tin lại (dùng lời gọi hệ thống khác), xuất thơng báo lên hình (dùng lời gọi hệ thống) cuối chấm dứt chương trình (lời gọi hệ thống cuối cùng)
Trong ngôn ngữ lập trình cấp cao, người sử dụng khơng cần quan tâm đến chi tiết mà cần thông qua hàm hay lệnh để thực hiện.Lời gọi hệ thống diễn theo cách khác Kiểu khối lượng thông tin tùy thuộc vào hệ thống lúc gọi Có ba phương pháp sử dụng để chuyển tham số cho hệ điều hành Cách đơn giản chuyển tham số vào ghi Nếu có nhiều tham số, lưu trữ khối bảng nhớ Cách cuối dùng chế stack
Lời gọi hệ thống chia thành loại : kiểm sốt tiến trình, thao tác tập tin, thao tác thiết bị, thông tin
Cấu trúc hệ thống
Cấu trúc đơn giản
(17)Hình 1.2Cấu trúc MS-DOS
Mặc dù MS-DOS có cấu trúc giao diện chức khơng có phân chia rõ rệt Các chương trình ứng dụng truy xuất trực tiếp thủ tục nhập xuất ghi trực tiếp lên hình hay điều khiển đĩa
(18)Những lời gọi hệ thống phần cứng hạt nhân Hạt nhân cung cấp hệ thống tập tin, lập lịch CPU, quản trị nhớ chức hệ điều hành khác thơng qua lời gọi hệ thống Tóm lại tồn chức hệ thống kết hợp lớp Những chương trình hệ thống dùng lời gọi hệ thống hỗ trợ hạt nhân để cung cấp chức hữu ích biên dịch thao tác tập tin Lời gọi hệ thống định nghĩa giao tiếp lập trình cho UNIX, tập hợp chương trình hệ thống thơng thường có định nghĩa giao tiếp với người sử dụng
Cấu trúc theo lớp
Những version UNIX thiết kế để sử dụng phần cứng phức tạp hơn, hệ điều hành chia thành nhiều phần nhỏ
Bằng cách sử dụng kỹ thuật topdown, chức đặc tính hệ thống chia làm nhiều thành phần nhỏ Che dấu thơng tin, khơng cho chương trình người sử dụng cài đặt hàm truy xuất cấp thấp , thay vào lớp giao tiếp bên
Hệ điều hành chia thành nhiều lớp Lớp phần cứng, lớp giao tiếp với người sử dụng Lớp hệ điều hành cài đặt thành đối tượng trừu tượng Thông thường lớp hệ điều hành bao gồm số cấu trúc liệu hàm gọi lớp thân gọi chức lớp bên Mỗi lớp cài đặt sử dụng thao tác lớp cung cấp Một lớp không cần biết hệ điều hành cài đặt nào, cần biết thao tác làm thơi
Cấu trúc lớp lần thiết kế áp dụng cho hệ điều hành THE (Technische Hogeschool Eindhoven) Hệ thống chia thành sáu lớp hình sau:
(19)với hình Lớp kế tổ chức buffer cho việc nhập xuất thiết bị Cuối chương trình người sử dụng
Các ví dụ khác cấu trúc lớp hệ điều hành VENUS OS/2
(20)Máy ảo
Thơng thường, hệ thống máy tính bao gồm nhiều lớp Phần cứng lớp thấp Hạt nhân lớp kế dùng thị phần cứng để tạo tập hợp lời gọi hệ thống Các chương trình hệ thống sử dụng lời gọi hệ thống thị phần cứng Vì xem phần cứng lời gọi hệ thống lớp Một số hệ thống có tổ chức cho chương trình ứng dụng gọi dễ dàng chương trình hệ thống Mặc dù chương trình hệ thống lớp cao phần khác chương trình ứng dụng xem phần phần máy Lớp ứng dụng sử dụng khái niệm máy ảo Ví dụ hệ điều hành máy ảo IBM Bằng cách sử dụng lập lịch cho CPU kỹ thuật nhớ ảo, hệ điều hành tạo nhiều tiến trình phức ảo, thực xử lý nhớ riêng Những tiến trình có đặc điểm riêng lời gọi hệ thống hệ thống tập tin không cung cấp phần cứng trực tiếp
Tài nguyên hệ thống chia xẻ để tạo máy ảo Lập lịch CPU chia xẻ CPU cho người sử dụng Spooling hệ thống tập tin chia thành card đọc ảo máy in ảo Một terminal cung cấp chức tạo thao tác hình ảo Vấn đề phức tạp máy ảo hệ thống đĩa Giả sử hệ thống có ba điều khiển đĩa có tới bảy máy ảo Như khơng thể gán cho máy ảo điều khiển đĩa giải pháp xây dựng hệ thống đĩa ảo
http://voer.edu.vn/c/a039fa79