Bài giảng Hệ điều hành - Chương 1: Tổng quan về Hệ điều hành (Operating System-OS) - Thoại Nam

Nội dung text: Bài giảng Hệ điều hành - Chương 1: Tổng quan về Hệ điều hành (Operating System-OS) - Thoại Nam

1. Thoâng tin veà moân hoïc ‰ Saùch tham khaûo 1) “Operating System Concepts”, Silberschatz et al., 6thEd, 2003. 2) “An Introduction to Operating Systems”, Harvey M. Deitel. 1990. ‰ Kieåm tra – Thi traéc nghieäm cuoái hoïc kyø (10/10) ‰ Thoâng tin khaùc – ‰ Ñòa chæ lieân laïc – Thoaïi Nam – Boä Moân Phaàn Meàm Heä Thoáng – Khoa CNTT. – Email: nam@dit.hcmut.edu.vn -1.3- Chöông I TOÅNG QUAN VEÀ HEÄ ÑIEÀU HAØNH -1.4- 2
2. Caùc thaønh phaàn cuûa heä thoáng -1.7- Caùc thaønh phaàn cuûa heä thoáng (t.t) ‰ Phaàn cöùng (hardware): – Bao goàm caùc taøi nguyeân cô baûn cuûa maùy tính nhö CPU, boä nhôù, caùc thieát bò I/O, ‰ Heä ñieàu haønh (Operating System) – Phaân phoái taøi nguyeân, ñieàu khieån vaø phoái hôïp caùc hoaït ñoäng cuûa caùc chöông trình trong heä thoáng. ‰ Chöông trình öùng duïng (applications programs) – Söû duïng taøi nguyeân heä thoáng ñeå giaûi quyeát moät vaán ñeà tính toaùn naøo ñoù cuûa ngöôøi söû duïng (ví duï: compilers, database systems, video games, business programs). ‰ Caùc users söû duïng heä thoáng – Con ngöôøi, maùy moùc, heä thoáng maùy tính khaùc, -1.8- 4
3. Lòch söû phaùt trieån heä ñieàu haønh (t.t) ‰ Resident monitor Loader – Naém quyeàn ñieàu khieån ban ñaàu Job Sequencing – Chuyeån quyeàn ñieàu khieån sang C ontrol Card cho coâng vieäc (job) Interpreter – Khi coâng vieäc keát thuùc, quyeàn Device Drivers ñieàu khieån laïi trao veà cho resident monitor. Resident Monitor ‰ Resident monitor goàm coù – Control card interpreter – Job sequencing – Loader Toå chöùc boä nhôù trong Batch System – Device drivers -1.11- Lòch söû phaùt trieån heä ñieàu haønh (t.t) ‰ Multi-programmed Systems – Job pool: caáu truùc döõ lieäu cho pheùp OS löïa choïn coâng vieäc ñöôïc thöïc thi keá tieáp – Nhieàu coâng vieäc ñöôïc naïp vaøo boä nhôù chính cuøng luùc, thôøi gian xöû lyù cuûa CPU ñöôïc phaân chia giöõa caùc coâng vieäc ñoù – Taän duøng ñöôïc thôøi gian raûnh, khi moät coâng vieäc naøo ñoù phaûi chôø I/O thì phaûi nhöôøng CPU cho coâng vieäc khaùc (overlapping CPU - I/O). ‰ Yeâu caàu ñoái vôùi OS – Job Scheduling – Memory management – CPU scheduling – Allocation of devices –Protection -1.12- 6
4. Lòch söû phaùt trieån heä ñieàu haønh (t.t) ‰ Yeâu caàu ñoái vôùi OS trong Time-Sharing Systems – Ñònh thôøi coâng vieäc (job scheduling) – Quaûn lyù boä nhôù (Memory Management) » Caùc coâng vieäc ñöôïc hoaùn chuyeån giöõa boä nhôù chính vaø ñóa » Virtual memory: cho pheùp moät coâng vieäc coù theå ñöôïc thöïc thi maø khoâng caàn phaûi naïp hoaøn toaøn vaøo boä nhôù chính – Quaûn lyù caùc process (Process Management) » Ñònh thôøi CPU (CPU scheduling) » Ñoàng boä caùc coâng vieäc (synchronization) » Töông taùc giöõa caùc coâng vieäc (process communication) » Traùnh Deadlock – Quaûn lyù heä thoáng file, heä thoáng löu tröõ (disk management) – Phaân boå caùc thieát bò, taøi nguyeân – Cô cheá baûo veä (protection) -1.15- Lòch söû phaùt trieån heä ñieàu haønh (t.t) ‰ Desktop System (Personal Computer) – Thöôøng phuïc vuï cho moät user ñôn leû. – Muïc tieâu chính cuûa caùc heä thoáng PC laø höôùng ñeán söï tieän lôïi (convinience) cho user vaø khaû naêng ñaùp öùng (reponsiveness) cao. – Coù nhieàu thieát bò I/O nhö keyboards, mouse, maøn hình, maùy in. – Khoâng yeâu caàu cao caáp veà baûo maät vaø toái öu hieäu suaát CPU nhö caùc heä thoáng khaùc. – Coù theå vaän haønh nhieàu heä ñieàu haønh khaùc nhau (Windows, MacOS, Solaris, Linux, ) -1.16- 8
5. Lòch söû phaùt trieån heä ñieàu haønh (t.t) ‰ Heä thoáng thôøi gian thöïc (Real-Time Systems) – Thöôøng duøng trong caùc thieát bò chuyeân duïng nhö ñieàu khieån caùc thöû nghieäm khoa hoïc, ñieàu khieån trong y khoa, daây chuyeàn coâng nghieäp. – Raøng buoäc töông ñoái chaët cheõ veà thôøi gian: hard vaø soft real- time. ‰ Hard real-time: – Haïn cheá (hoaëc khoâng coù) boä nhôù phuï, taát caû döõ lieäu naèm trong boä nhôù chính (RAM) hoaëc ROM – Yeâu caàu thôøi gian ñaùp öùng, xöû lyù raát nghieâm ngaët, thöôøng söû duïng trong ñieàu khieån coâng nghieäp, coâng ngheä robotics. ‰ Soft real-time – Thöôøng xuaát hieän trong lónh vöïc multimedia, thöïc teá aûo (virtual reality) vôùi yeâu caàu meàm deûo hôn veà thôøi gian. -1.19- Lòch söû phaùt trieån heä ñieàu haønh (t.t) ‰ Handheld Systems – Personal Digital Assistants (PDAs), Mobile Phone – Cellular telephones –Ñaëcñieåm » Boä nhôù cöïc kyø nhoû » Toác ñoä processor khoâng cao (vì phaûi tieâu thuï ít naêng löôïng) » Maøn hình hieån thò coù kích thöôùc nhoû, ñoä phaân giaûi thaáp. – Portability, convenience -1.20- 10