Nguyên lý hệ điều hành - Chương 1 potx

Ng Duc Thuan
16
Chửụng1:Toồng quanveHeọủieuhaứnh
Khỏinimvhiuhnh
Phõnloicỏchiuhnh
Cutrỳccahiuhnh
Lchsphỏttrincahiuhnh
Ng Duc Thuan
17
Chửụng1:Toồng quanveHeọủieuhaứnh
Khỏinimvhiuhnh
CỏcthnhphncngtỏctrongHthngCNTT gm:
phncng, HH, cỏc ngdngvngisdng
(user)
Phncng(CPU, b nh, thitbIO): tinguyờnmỏy
tớnh
Chngtrỡnh ngdng(trỡnhbiờndch, h quntr
CSDL, phnmmthngmi, trũchi) s dngti
nguyờnmỏytớnh giiquytcỏcyờucucauser.
HH lchngtrỡnhhot nggiauser vphncng
mỏytớnh, iukhinqunlýtinguyờnvphihps
dngphncngchonhng ngdngkhỏcnhau, giỳp
giaotipngi-mỏythunlihiuqu.
Ng Duc Thuan
18
Chương1:Tổng quanvềHệđiềuhành
Phầncứng
HệĐiềuHành
Chươngtrình
Users
Ng Duc Thuan

19
Chương1:Tổng quanvềHệđiềuhành
Môhìnhtrừutượngcủa1 máytính
Ng Duc Thuan
20
Chửụng1:Toồng quanveHeọủieuhaứnh
Khỏinimvhiuhnh(tt)
HH lbiuphitinguyờncamỏytớnh(thi
giansdngCPU, b nh, a, thitbIO) chocỏc
ngdng
Khicúnhiuyờucukhaithỏctinguyờn, HH phi
giiquytvn tranhchpvquyt nhcpphỏt
tinguyờnnh th nolhiuqu nht
giatnghiuqu khaithỏctinguyờn, HH phi
qunlýcỏcb KTB canhsnxut(vd: VGA
card, sound card, modem, printer, HDD)
ố Mctiờucbnca HH:
Giỳpchovicthihnhcỏcchngtrỡnhddnghn
Htr cỏcthaotrờnhthngmỏytớnhhiuqu hn
Ng Duc Thuan
21
Chửụng1:Toồng quanveHeọủieuhaứnh
Phõnloicỏchiuhnh
Hthngxlýtheolụ(batch) ngin
Hthngxlýtheolụ achng
Hthngchiaxthigian
Hthngsong song
Hthngphõntỏn
Hthngxlýthigianthc
Ng Duc Thuan

22
Chương1:Tổng quanvềHệđiềuhành
1. Hệthốngxửlýtheolôđơngiản(đơnnhiệm, đơn
chương)
Hệđiềuhànhxửlýtheolô thựchiệncáccôngviệclần
lượttheonhữngchỉthòđònhtrước. Việcthựchiệndãycác
côngviệcmộtcáchtựđộngnhờmộtchươngtrìnhluôn
nằmthườngtrútrongbộnhớmáytínhđượcgọi bộgiám
sátthườngtrực
Ưiểm:Thờigianthựchiệnchươngtrìnhnhanh.
Nhượcđiểm:CPU cònnhiềuthờigiannhànrỗikhilàm
việcthiếtbònhậpxuất:
Khắcphục:Xửlýoff_line, Spooling.
Ng Duc Thuan
23
Chương1:Tổng quanvềHệđiềuhành
Multi-programmed Systems
2. Hệthốngxửlýđachương
–Job pool: cấutrúcdữliệuchophépOS
lựachọncôngviệcđượcthựcthikếtiếp
–Nhiềucôngviệcđượcnạpvàobộnhớ
chínhcùnglúc, thờigianxửlýcủaCPU
đượcphânchiagiữacáccôngviệcđó
–Tậndùngđượcthờigianrảnh, khimột
côngviệcnàóphảichờI/O thìphải
nhườngCPU chocôngviệckhác
(overlapping CPU -I/O).
YêucầốivớiOS
–Job Scheduling
–Memory management

–CPU scheduling
–Allocation of devices
–Protection
Ng Duc Thuan
24
Chửụng1:Toồng quanveHeọủieuhaứnh
So saựnhmulti-programming vaứuni-programming
Ng Duc Thuan
25
Chương1:Tổng quanvềHệđiềuhành
3. Hệthốngchiasẻthờigian Time-Sharing (multitasking) Systems
–Multi-programmed systems khôngcungcấpkhảnăngtươngtác
vớiusers
–CPU luânphiênchuyểnđổithựcthigiữacáccôngviệc
Quátrìnhchuyểnđổixảyra thườngxuyênhơn, mỗicông
việcchỉđượcchiamộtphầnnhỏthờigianCPU
Cungcấpsựtươngtácgiữahệthốngvớiuser
–Khikếtthúcthựcthimộtlệnh, OS sẽchờlệnhkếtiếptừ
bànphímchứkhôngphảitừcard reader
MộtcôngviệcchỉđượcchiếmCPU đểxửlýkhinónằmtrong
bộnhớchính
Khicầnthiết, mộtcôngviệcnàócóthểđượcchuyểntừbộ
nhớchínhrathiếtbòlưutrữ, nhườngbộnhớchínhchocông
việckhác.
Ng Duc Thuan
26
Chương1:Tổng quanvềHệđiềuhành
YêucầốivớiOS trongTime-Sharing Systems
–Đònhthờicôngviệc(job scheduling)
–Quảnlýbộnhớ(Memory Management)

Cáccôngviệcđượchoánchuyểngiữabộnhớchínhvàđóa
Virtual memory: chophépmộtcôngviệccóthểđượcthựcthimà
khôngcầnphảinạphoàntoànvàobộnhớchính
–Quảnlýcácprocess (Process Management)
ĐònhthờiCPU (CPU scheduling)
Đồngbộcáccôngviệc(synchronization)
Tươngtácgiữacáccôngviệc(process communication)
TránhDeadlock
–Quảnlýhệthốngfile, hệthốnglưutrữ(disk management)
–Phânbổcácthiếtbò, tàinguyên
–Cơchếbảovệ(protection)
Ng Duc Thuan
27
Chương1:Tổng quanvềHệđiềuhành
4. Hệthốngsong song
Ø Gồmnhiềubộvi xửlýcùngchiasẻhệthốngđườngdẫndữliệu, đồngbộ,
bộnhớvàcácthiếtbòngoạivi. Cácbộvi xửlýliênlạcbêntrongvới
nhau.
Ø Vớinhiềubộvi xửlýcôngviệcthựchiệnđượcthựchiệnsẽnhanhhơn,
nhữngkhôngphảicón vi xửlýnhanhhơngấpn lầnso hệthống1 vi xử
lý.
Ø Độtin cậytronghệthốngnhiềuvi xửlýlàrấtcao.
Ø Hệthốngđaxửlýthườngsửdụngcáchđaxửlýđốixứng. Mộtsốhệ
thốngđaxửlýbấtđốixứng.
Symmetric multiprocessing (SMP)
–Cácprocessor vậnhànhcùngmộthệđiềuhànhduynhất.
–Nhiềùngdụngthựcthicùnglúcvớiperformance cao.
–ĐasốcáchệđiềuhànhhỗtrợSMP.
Asymmetric multiprocessing
–Mỗiprocessor thựcthimộtcôngviệckhácnhau, master processor đònhthờivàphân

côngviệcchocácslave processors.
Ng Duc Thuan
28
Chương1:Tổng quanvềHệđiềuhành
5. Hệthốngphântán.
Ø Hệthốngphântán: trênmỗimáytrongmạngcàiđặtmột
hệđiềuhànhkhácnhau. Máychủchủyếuthựchiệnmột
sốchứcnăngsau: Quảnlýcáckhodữliệutậptrung,
cungcấpmộtsốdòchvụtruyềndữliệu, tổchứcxửlýkhi
cóyêucầutừmáytrạm. Môhìnhkháchchủ(Client-
Server) phânchiaquảnlý.
Ø Nguyênnhânxây dựngHĐH phântán:
-Chiasẻtàingyên.
-Tăngtốcđộtínhtoán.
-An toàn
-Thôngtin liênlạcđượcvớinhau
Yêucầucơsởhạtầngmạngmáytính
–LAN,WAN
Dựatrênmôhìnhclient-server hoặcpeer-to-peer
Ng Duc Thuan
29
Chương1:Tổng quanvềHệđiềuhành
6. Hệthốngthờigianthực
Hệthốngthờigianthực(Real-Time Systems)
–Thườngdùngtrongcácthiếtbòchuyêndụngnhưđiềukhiểncác
thửnghiệmkhoahọc, điềukhiểntrongy khoa, dâychuyềncông
nghiệp.
–Ràngbuộctươngđốichặtchẽvềthờigian: hard vàsoft real-time.
Hard real-time:
–Hạnchế(hoặckhôngcó) bộnhớphụ, tấtcảdữliệunằmtrongbộ

nhớchính(RAM) hoặcROM
–Yêucầuthờigianđápứng, xửlýrấtnghiêmngặt, thườngsửdụng
trongđiềukhiểncôngnghiệp, côngnghệrobotics.
Soft real-time
–Thườngxuấthiệntronglónhvựcmultimedia, thựctếảo(virtual
reality) vớiyêucầumềmdẻohơnvềthờigian.
Ng Duc Thuan
30
Chương1:Tổng quanvềHệđiềuhành
1.3.1 Cácthànhphầncủahệthốnggồm:
-Quảnlýtiếntrình
–Quảnlýbộnhớ chính
–Quảnlýbộnhớ phụ
–Quảnlýhệthốngnhậpxuất
–Quảnlýhệthốngtậptin
–Hệthốngbảovệ
–Hệthốngcơchế dònglệnh
Ng Duc Thuan
31
Chửụng1:Toồng quanveHeọủieuhaứnh
Qunlýtintrỡnh
Tintrỡnhlmtlotcỏccụngvic cthihnh(proram, batch
processing, spooling, connecting)
Tintrỡnhsdngtinguyờnmỏytớnh(CPU, b nh, tptin,
thitb) phcvcụngviccanú
Khitintrỡnhkhito, nú ũihinhiutinguyờnhthng.
Khitintrỡnhktthỳc, HH phithuhihoctỏitotinguyờn
cúth dựnglichocỏctintrỡnhkhỏc
Tintrỡnh cbiờndchthnhcỏctptin thng trờn a
Khitintrỡnh ckớchhot, HH s khitotinguyờnban

utheoyờucu, nptpch th vobnh vthihnhtheoc
ch tunt. Tintrỡnhchuynsang hot ng
Ng Duc Thuan
32
Chương1:Tổng quanvềHệđiềuhành
Cấutrúc1 tiếntrìnhcủaUNIX
argc/argv[]
Stack segment
Text segment
Low address
High address
etext
edata
end
Initialized data
Uninitialized
data
Heap
1. inta = 0, b, *c;
2.intmain( intargc, char *argv[ ] ) {
3.b= increase(a);
4.c =(int*)malloc(10*sizeof(int));
5.c[5]= b;
6.}
7.intincrease(intx) {
8.return x ++;
9.}
Ng Duc Thuan
33
Chửụng1:Toồng quanveHeọủieuhaứnh

Qunlýbnh chớnh
Bnh chớnhltrungtõmcacỏcthaotỏcvxlý
Vmtvtlý, b nh lcỏcchip nh tnh in
Vmtlunlý, b nh lmngcỏcbit nh t chctheo nv
lutr (byte, word hay dword)
Miụ nhc HH nhvbngcchỏnh ach riờng
Cỏcb KTB, HH, ngdng ulutr d liuvobnh
Cỏcchngtrỡnhmunthihnhphi cỏnhxthnh ach
tuyt i, npvobnh chớnh h thngtruyxut n
Khitintrỡnhktthỳc, d liuvncũntrongbnh cho nkhi
mttintrỡnhkhỏcghichnglờn(hocttmỏy)
Ng Duc Thuan
34
Chửụng1:Toồng quanveHeọủieuhaứnh
Qunlýbnh chớnh(tt)
Do ngdngcúnhucusdngbnh khỏcnhau,
nờn HH phicúnhiukhochquntr b nh hiu
qu
Khochquntr b nh ca HH ph thucvo
c imphncngvnhucusdngcauser
Vaitrũca HH trongvicqunlýbnh chớnh:
Cpphỏtvthuhibnh khicnthit
Quyt nhtintrỡnhno cnpvobnh chớnh, ach
np
Lugi thụngtin v cỏcvtrớtrongbnhósdng, tin
trỡnhno angsdng
Ng Duc Thuan
35
Chửụng1:Toồng quanveHeọủieuhaứnh
Qunlýbnh ph

Nhc imcabnh chớnh:
Quỏnh cúth lugi midliuvchngtrỡnh
Mtdliukhittmỏy
Hthnglutr ph dựng alutr chngtrỡnh,
d liu
Vaitrũca HH trongvicqunlý a:
nhvlutr, truyxut a
Qunlývựngtrng
Lplchcho a
Hiunngcahthngtựythucrtnhiuvotc
c/ghi. Vỡvy HH phicúcch qunlý a
hiuqu.
Ng Duc Thuan
36
Chửụng1:Toồng quanveHeọủieuhaứnh
Qunlýhthngnhpxut
Minhsnxut ucungcpcỏc device
driver KTB
Nhimvca HH ltomtgiaotipthõn
thingiauser vthitbthụngqua cỏcgiao
thc KTB tngquỏt
Mththngnhpxutbaogm:
Hthngbuffer cahing
Giaotip iukhinthitbtngquỏt
Biukhinchocỏcthitbphncng
Ng Duc Thuan
37
Chửụng1:Toồng quanveHeọủieuhaứnh
Qunlýhthngtptin
Mỏytớnhcúth lutr thụngtin trờnnhiudngthitbvtlý

khỏcnhau(bngt, at, aquang, th nh)
Midngthitblutr cú c imriờngvtchcvtlý, tc
truyxut, kh nnglutr, tc truyn
HH nhngha nvlutr logic ltptin cựngvicutrỳc
alunlý truyxutthụngqua biukhin a
Tptin: tphpthụngtin cachngtrỡnhv/hocdliu
Cỏcloitptin:
Thihnh: cha ngdng, phnmm. Vd: COM, EXE
Vnbn: chakýtASCII, chngtrỡnhngun
Nh phõn: chadliucacỏc ngdng
Ng Duc Thuan
38
Chửụng1:Toồng quanveHeọủieuhaứnh
Qunlýhthngtptin(tt)
Vaitrũca HH trongvicqunlýtptin:
To, xúatptin
To, xúath mc
Htr cỏcthaotỏctrờntptin vth mc
nhxtptin trờnhthnglutr ph
Backup tptin trờncỏcthitblutr
Ng Duc Thuan
39
Chương1:Tổng quanvềHệđiềuhành
•Hệthốngbảovệ
–Hệthốngcónhiềuuser, nhiềutiếntrình đồngthời
–HĐH cungcấpcơchếđảmbảotàingun(tậptin, bộ
nhớ, CPU, đồnghồ, thiếtbịngoạivi…) chỉđượctruy
xuấtbởinhữngtíêntrìnhcóquyền
–Hệthốngbảovệlàcơchế kiểmsốtqtrìnhtruy
xuấtcủachươngtrình, tiếntrình, user trêntàingun

hệ thống
–Giatăng độ an tồnkhikiểmtralỗicủacácgiaotiếp
giữanhữnghệthốngnhỏ bêntrong
Ng Duc Thuan
40
Chửụng1:Toồng quanveHeọủieuhaứnh
Hthngcch dũnglnh
Mi HH cúnhnggiaotipkhỏcnhau: c ch dũnglnh, giao
dincúcỏcbiutng, casthaotỏcdựngchut
Cch dũnglnhlgiaotiptngtỏclnhgiauser v HH
Cỏc HH thitkcch dũnglnhbờntronghtnhõnhoc
tỏchcch dũnglnhthnhmtngdng cbit:
DOS: thihnhkhibtucụngvic(COMMAND.COM)
Unix: thihnhkhiuser login ln utiờn
Cỏclnh c avo HH nh b thụngdchlnhqua c ch
dũnglnhhocShell v cthchintunt
Cỏclnhcúquanhvivictovqunlýcỏctintrỡnh, kim
soỏtnhpxut, qunlýbnh, qunlý a, truyxuttptin v
c ch bov.