Bài giảng Hệ điều hành - Chương 1: Giới thiệu hệ điều hành

Bài giảng Hệ điều hành - Chương 1: Giới thiệu bao gồm những nội dung về kiến trúc hệ điều hành, lịch sử hệ điều hành, giới thiệu một số hệ điều hành hiện đại. Mời các bạn tham khảo bài giảng để bổ sung thêm kiến thức về lĩnh vực này.

01 - Giới thiệu NỘI DUNG 01/2009 Giới thiệu  Kiến trúc HĐH  Lịch sử HĐH  Giới thiệu số HĐH đại  BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM GIỚI THIỆU - Hệ điều hành    Là chương trình quản lý phần cứng máy tính Trung gian người dùng phần cứng máy tính Cung cấp mơi trường cho ứng dụng khác thực thi BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM  01/2009  Hệ điều hành mạng    Là hệ điều hành Cung cấp khả cần thiết để kết nối mạng VD: WinXP, Win 2000 server GIỚI THIỆU - Tiến trình (Process)  Chương trình thực thi máy  VD: mở file word  tạo tiến trình PW BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM  01/2009  Tiểu trình (thread)  Một dịng xử lý tiến trình  Một tiến trình có hay nhiều tiểu trình  VD: tiến trình PW  Luồng nhận thao tác người dùng  Luồng kiểm tra lỗi  … VAI TRÒ CỦA HỆ ĐIỀU HÀNH 01/2009 BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM VAI TRÒ CỦA HỆ ĐIỀU HÀNH 01/2009  Quản trị tài nguyên CPU, RAM, HDD, printer…  Nhiệm vụ: Cung cấp giải thuật cấp phát, quản trị tài nguyên BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM  cho đối tượng hoạt động   Mục tiêu:Cấp phát đầy đủ, công bằng, hiệu Điều khiển thiết bị  Nhiệm vụ: Che dấu chi tiết phần cứng, tạo môi trường dễ làm việc cho người dùng  Mục tiêu: Tạo độc lập thiết bị DỊCH VỤ CỦA HĐH Giao tiếp với người dùng (user interface - UI)   Command-line interface (CLI) Batch interface (Thực thi file lưu lệnh) Graphical user interface (GUI) BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM  01/2009  Thực thi chương trình  Nhập xuất  Thao tác với hệ thống tập tin  Liên lạc tiến trình    Chia sẻ nhớ Truyền thông điệp Phát lỗi  Định vị tài nguyên  Accounting  Bảo mật  THIẾT KẾ HĐH Mục tiêu thiết kế  Lựa chọn phần cứng Loại hệ thống: BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM  01/2009  Batch  Single/multi-user  time-shared  Distributed  Real-time  …    Góc độ người dùng Góc độ hệ thống Cơ chế sách (how – what)  Cài đặt   ASM, C, C++, … THÀNH PHẦN CỦA HỆ ĐIỀU HÀNH 01/2009 Quản lý nhớ  Quản lý lưu trữ   Hệ thống tập tin Quản lý nhập xuất BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM  Quản lý tiến trình  Giao tiếp mạng  Bộ thông dịch lệnh  Bảo mật  SYSTEM BOOT 03/2009 BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM Power on Reboot Khởi tạo hệ thống CPU, device controller, main memory, load đoạn code khởi động hđh 10 NỘI DUNG 01/2009 Giới thiệu  Kiến trúc HĐH  Lịch sử HĐH  Giới thiệu số HĐH đại  BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM 18 LỊCH SỬ HĐH -  1965 Thế hệ 4th 1980 Thế hệ thứ 1:      1955 Thế hệ 3rd Vacuum tube Plug board Tại thời điểm: công việc Vấn đề: lãng phí Thế hệ thứ 2:     Transistors Batch system Sử dụng chế spooling (thực đồng thời nhiều thao tác công việc) Sử dụng CPU tốt hơn, thực thi công việc thời điểm 19 BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM 1945 Thế hệ 2nd 01/2009 Thế hệ 1st LỊCH SỬ HĐH - Thế hệ thứ 3:    Thế hệ thứ 4:    Integrated circuits (ICs) Đa nhiệm (multiprogramming) Chia sẻ thời gian: thực thi nhiều công việc lúc BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM  01/2009  Thể thống lớn Dùng cho PC Thế hệ tiếp theo:   Hệ thống kết nối thông qua mạng??? Quản lý tài nguyên diện rộng??? 20 LỊCH SỬ HĐH - Một số loại HĐH đại       Mainframe: MVS Server: Solaris, FreeBSD Multiprocessor: Cellular IRIX PC: Windows, Unix Thời gian thực (real-time): VxWorks Hệ điều hành nhúng Hệ điều hành card thông minh (smart card) BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM  01/2009  21 NỘI DUNG 01/2009 Giới thiệu  Kiến trúc HĐH  Lịch sử HĐH  Giới thiệu số HĐH đại  BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM 22 MỘT SỐ HỆ ĐIỀU HÀNH HIỆN ĐẠI 01/2009 Windows  Unix/Linux  BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM 23 WINDOWS 01/2009 Phát triển Microsoft  Hiện chiếm 80%  90% thị trường HĐH  Số lượng dịng mã chương trình:    BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM  WinNT: triệu Win2000: 35 triệu WinXP: 40 triệu 24 WINDOWS 01/2009 Windows 1.0 – Phát hành 12/1985  Windows 2.0     Windows 3.0    Phát hành 1987 Chỉ hỗ trợ vi xử lý Intel 8086 8088 Có thể truy cập 1MB nhớ BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM  Phát hành 05/1990 Có thể truy cập 16MB nhớ Windows 3.1   Phát hành 04/1992 Hỗ trợ TrueType fonts/ Multimedia 25 WINDOWS Windows NT    Phát hành 07/1993 Hỗ trợ chíp Intel 386, 486 chíp khác khơng Pentium Là hệ điều hành dòng server Là HĐH hỗ trợ ỨD 32 bits  Windows     95 Phát hành 08/1995 Cũng hỗ trợ ứng dụng 32-bit (nhưng tương thích với ƯD 16 bits  Windows  BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM  01/2009  98 Phát hành 06/1998 Tăng cường mặt hiệu hỗ trợ phần cứng tốt Tích hợp tính Internet 26 WINDOWS  Phát hành 12/2000 Là phiên desktop hỗ trợ tốt multimedia BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM  01/2009  Windows Millennium  Windows 2000       Phát hành 01/2000 Hỗ trợ tính đa xử lý đối xứng : 2-32 CPU Hỗ trợ đầy đủ tính đa ngơn ngữ (UNICODE) Tính hợp đầy đủ chồng giao thức mạng thơng dụng Thuộc dịng HĐH server chun dụng Các dịng sản phẩm: Windows 2000 Professional, Windows 2000 Server, Windows 2000 Advanced Server, Windows 2000 Datacenter Server 27 WINDOWS Windows server 2003    Phát hành 4/2003 Hiệu (performance) dịch vụ nhanh Win2k Phiên bản: web, standard, enterprise, datacenter, small business server, storage server BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM  01/2009  Windows Vista Phát hành: 11/2006  Hỗ trợ giao diện multimedia  Phiên bản: Home Basic, Home Premium, Business, Enterprise, Ultimate   Windows 2008 server   Phát hành: 02/2008 Windows 7:   Phát hành beta: 12/2008 Dự kiến phát hành: 03/2009 28 UNIX/LINUX 01/2009 Là HĐH mã nguồn mở  Linux HĐH tương tự Unix  Bao gồm khoảng triệu dòng mã (kernel v2.6)  Tăng trưởng khoảng 25%/năm từ năm 2003  Chiếm khoảng 10% thị trường HĐH  BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM 29 UNIX/LINUX 1969: UNIX, Thompson & Ritchie (AT&T Bell Lab)  1987: Minix, Andy Tanenbaum  1991: birth of Linux  1994: Linux 1.0     Minix-like OS by Linus Torvard limited devices, no networking BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM   01/2009  only single-processor i386 networking (Internet) enhanced file system (ext2) 1995: Linux 1.2    more hardware 8086 mode (DOS emulation) included Support other architecture:Sparc, Alpha, MIPS 30 UNIX/LINUX 1996: Linux 2.0  multiple architectures, multiple processors threads, memory management … BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM  01/2009  1999: Linux 2.2  2001: Linux 2.4    ISA PnP, USB,… 12/2003: Linux 2.6 31 UNIX/LINUX Các dòng:       Mandrake Fedora/Redhat Debian SUSE Gentoo Ubuntu … BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM  01/2009  32 ...NỘI DUNG 01/2009 Giới thiệu  Kiến trúc HĐH  Lịch sử HĐH  Giới thiệu số HĐH đại  BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM GIỚI THIỆU - Hệ điều hành    Là chương trình quản lý phần... MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM  01/2009  Hệ điều hành mạng    Là hệ điều hành Cung cấp khả cần thiết để kết nối mạng VD: WinXP, Win 2000 server GIỚI THIỆU - Tiến trình (Process)  Chương. .. Thời gian thực (real-time): VxWorks Hệ điều hành nhúng Hệ điều hành card thông minh (smart card) BM MMT&VT - KHOA CNTT - ĐH KHTN TP.HCM  01/2009  21 NỘI DUNG 01/2009 Giới thiệu  Kiến trúc HĐH