YOMEDIA
Bài giảng HĐH: Chương 1 - Nguyễn Hữu Mùi
Chia sẻ: Nguyen Huu Mui
| Ngày:
| Loại File: PDF
| Số trang:43
105
lượt xem
10
download
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
Bài giảng HĐH: Chương 1 do Nguyễn Hữu Mùi biên soạn cung cấp cho các bạn những kiến thức về nội dung cơ bản môn HĐH, khái niệm về HĐH, quá trình phát triển của HĐH, phân loại HĐH, các thuộc tính cơ bản của HĐH, các nguyên tắc thiết kế và xây dựng HĐH, các chức năng cơ bản của HĐH, các thành phần của HĐH.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài giảng HĐH: Chương 1 - Nguyễn Hữu Mùi
- Chương 1
Tổng quan về HĐH
Nguyen Huu Mui - Khoa CNTT, 1
DHSPHN
- Chương 1: Tổng quan về HĐH
Nội dung cơ bản môn HĐH
Khái niệm về HĐH
Quá trình phát triển của HĐH
Phân loại HĐH, các thuộc tính cơ bản của
HĐH
Các nguyên tắc thiết kế và xây dựng HĐH
Các chức năng cơ bản của HĐH
Các thành phần của HĐH
Nguyen Huu Mui - Khoa CNTT, 2
DHSPHN
- Chương 1: Tổng quan về HĐH
Mục tiêu:
• Cung cấp cho người học những kiến thức cơ bản về
HĐH.
• Giúp người học nắm được những nguyên lí cơ bản và
nguyên tắc làm việc của môn HĐH nói chung.
• Hiểu và xử lí các vấn đề có thể xẩy ra trong hệ thống.
• Xu hướng phát triển HĐH trong tương lai.
Nguyen Huu Mui - Khoa CNTT, 3
DHSPHN
- Nội dung cơ bản của môn học
• Chương 1: Tổng quan về HĐH.
• Chương 2: Quản lí tiến trình.
• Chương 3: Lập lịch cho CPU.
• Chương 4: Quản lí bộ nhớ trong.
• Chương 5: Quản lí bộ nhớ ngoài.
• Chương 6: Quản lí thiết bị.
• Chương 7: Bảo vệ và an toàn hệ thống.
• Chương 8: Hệ điều hành đa xử lí.
• Chương 9: Hệ điều hành Windows.
Nguyen Huu Mui - Khoa CNTT, 4
DHSPHN
- Tài nguyên hệ thống máy tính
+ Một hệ thống máy tính bao gồm các thiết bị phần
cứng và các chương trình phần mềm.
- Phần cứng cơ bản bao gồm CPU, bộ nhớ, các thiết
bị vào/ra. Nó đặc chưng cho sức mạnh của hệ
thống.
- Phần mềm bao gồm HĐH, các chương trình ứng
dụng, các CSDL đã cài đặt trong hệ thống.
- Tài nguyên phần mềm hiện nay cao hơn nhiều giá
trị tài nguyên phần cứng.
Nguyen Huu Mui - Khoa CNTT, 5
DHSPHN
- Cấu trúc của một Hệ thống máy tính
1. Phần cứng: Cung cấp các tài nguyên
máy tính cơ bản: CPU, bộ nhớ, các thiết
bị vào/ra,...
2. Hệ điều hành: Điều khiển và phối hợp
việc sử dụng phần cứng máy tính giữa
các ứng dụng khác nhau và các người
dùng khác nhau.
Nguyen Huu Mui - Khoa CNTT, 6
DHSPHN
- Cấu trúc của một Hệ thống máy tính
3. Các chương trình HT và ứng dụng: Xác định
các cách mà theo đó các tài nguyên của hệ
thống được sử dụng để giải quyết các vấn đề
tính toán của người dùng như: Các bộ xử lí
văn bản, các trình biên dịch, các trình duyệt
web, các hệ cơ sở dữ liệu, các trò chơi,...
4. Users: Con người, các máy móc, các máy tính
khác.
Nguyen Huu Mui - Khoa CNTT, 7
DHSPHN
- Bốn thành phần của một hệ thống máy tính
Nguyen Huu Mui - Khoa CNTT, 8
DHSPHN
- HĐH là gì?
HĐH là một bộ chương trình đóng vai trò trung gian
giữa users và phần cứng của máy tính.
• HĐH là một bộ phân bổ tài nguyên:
+ Quản lí tất cả các tài nguyên
+ Giải quyết các yêu cầu tranh chấp để sử dụng tài
nguyên hiệu quả và hợp lí.
• HĐH là một chương trình điều khiển:
+ Điều khiển việc thực thi các chương trình để ngăn
ngừa các lỗi và việc sử dụng máy tính không đúng.
Nguyen Huu Mui - Khoa CNTT, 9
DHSPHN
- Nhân của HĐH là gì?
“Các chương trình chạy trong
suốt thời gian máy tính hoạt
động (thường trực trong bộ
nhớ trong)" được gọi là nhân
(kernel) của HĐH.
Nguyen Huu Mui - Khoa CNTT, 10
DHSPHN
- Quá trình phát triển của HĐH
Quá trình phát triển của HĐH điển hình trải qua
các giai đoạn chính sau:
1. Monitor đơn giản: Là thế hệ đầu tiên có thể tự
động hóa, sắp xếp công việc cho máy tính thi
hành. Nó là một CT nhỏ thường trú trong bộ nhớ
trong.
2. Thao tác Off-Line: cho phép truy cập các thiết
bị một cách logic mà không phụ thuộc vào tính
chất vật lí của thiết bị dẫn đến loại trừ được hiện
tượng các thiết bị I/O làm việc song hành với
CPU.
Nguyen Huu Mui - Khoa CNTT, 11
DHSPHN
- Quá trình phát triển của HĐH
3. Thao tác Buffering: làm tăng tốc trao đổi thông tin
với các thiết bị ngoại vi, nó cho phép giảm số lượng
các thao tác I/O vật lí, thực hiện đồng thời các thao
tác I/O với các thao tác xử lí thông tin khác nhau,
thực hiện trước các phép nhập DL,...
4. Thao tác SPOOL (Simultaneous Peripheral
Operations On Line): trong chế độ này HĐH chỉ là
việc với đĩa từ, còn đĩa từ và các thiết bị được thực
hiện theo các cơ chế riêng làm tăng tốc độ I/O một
cách đáng kể.
Nguyen Huu Mui - Khoa CNTT, 12
DHSPHN
- Quá trình phát triển của HĐH
5. Đa chương trình và chia sẻ thời gian:
+ HĐH có khả năng điều khiển hoạt động của nhiều
CT tại cùng một thời điểm. Do vậy, tài nguyên HT
phải được chia sẻ cho các CT.
+ Một số tài nguyên HT không thể cung cấp trong chế
độ chia sẻ (ví dụ CPU), do vậy HĐH phải phân bổ tài
nguyên theo cơ chế hàng đợi. Tuy nhiên, vì thời gian
tài nguyên phục vụ cho hoạt động của chương trình
trong một chu kỳ rất ngắn, nên người dùng có cảm
nhận như là đang sở hữu toàn bộ tài nguyên HT.
Nguyen Huu Mui - Khoa CNTT, 13
DHSPHN
- Phân loại HĐH
Dựa vào phương thức hđ, điều khiển, ql tài
nguyên,... có một số loại HĐH chính sau:
1. HĐH đơn chương trình
+ Tại mỗi thời điểm chỉ có một công việc
được giải quyết, công việc này xong mới
chuyển sang công việc khác.
+ HĐH luôn thường trú trong bộ nhớ chính.
Nguyen Huu Mui - Khoa CNTT, 14
DHSPHN
- Phân loại HĐH
2. HĐH đa chương trình
+ Một ứng dụng không thể giữ CPU và các thiết bị I/O
bận tại mọi thời điểm.
+ Đa chương trình tổ chức các công việc (code & data)
để CPU luôn có một công việc để thực thi.
+ Tại một thời điểm, một tập con của tất cả các công
việc trong hệ thống được lưu giữ trong bộ nhớ chính.
Một công việc được chọn và chạy thông qua lập lịch
công việc.
+ Khi CPU có trạng thái chờ (vì không đồng bộ tốc
độ), HĐH sẽ chuyển sang thực thi công việc khác.
Nguyen Huu Mui - Khoa CNTT, 15
DHSPHN
- Phân loại HĐH
3. HĐH Chia sẻ thời gian (đa nhiệm)
• Là sự mở rộng logic của HĐH đa chương trình
theo cách CPU chuyển đổi các công việc một cách
thường xuyên sao cho users có thể tương tác với
mỗi công việc trong khi nó đang chạy.
• Mỗi user có ít nhất một chương trình đang thi
hành trong bộ nhớ (thường được gọi là một tiến
trình).
Nguyen Huu Mui - Khoa CNTT, 16
DHSPHN
- Phân loại HĐH
4. HĐH thời gian thực
Đòi hỏi sự đáp ứng của CPU rất khắt khe về
thời gian. Các hệ thời gian thực có 2 dạng:
+ Hệ thời gian thực cứng: đòi hỏi tất cả các tác
vụ trong hệ thống đều là tới hạn và phải được
hoàn thành đúng giờ.
+ Hệ thời gian thực mềm: trong loại này các tác
vụ tới hạn có độ ưu tiên hơn các tác vụ không
tới hạn khác.
Nguyen Huu Mui - Khoa CNTT, 17
DHSPHN
- Phân loại HĐH
5. HĐH cho các hệ thống đa xử lí
Các hệ này còn có tên xử lí song song, cho nên HĐH
phải đảm nhiệm các tác vụ chia sẻ bus, đồng hồ xung
nhịp, bộ nhớ,... Các hệ song song có các ưu điểm:
1. Gia tăng tốc độ và số lượng xử lí công việc. Tuy
nhiên, với hệ thống N bộ xử lí không có nghĩa là gia
tăng tốc độ N lần (thường là nhỏ hơn N). Vì phải chi
phí cho việc đồng bộ các CPU, chia sẻ tài nguyên,...
2. Hiệu quả về kinh tế: do dùng chung các thiết bị ngoại
vi, thiết bị lưu trữ, tiêu thụ điện, cơ sở dữ liệu,...
Nguyen Huu Mui - Khoa CNTT, 18
DHSPHN
- Phân loại HĐH
3. Tăng độ tin cậy: Nếu việc phân bổ các chức
năng hợp lí trên các CPU thì lỗi xẩy ra trên
một CPU sẽ sẽ không làm ngưng hệ thống
mà chỉ giảm năng lực thực hiện. Các hệ
thông này là các hệ thống có khả năng chịu
lỗi. Hệ thống vẫn tiếp tục trong khi lỗi xuất
hiện được chuẩn đoán và sửa lỗi.
Nguyen Huu Mui - Khoa CNTT, 19
DHSPHN
- Phân loại HĐH
6. HĐH cho các hệ thống phân tán
+ Mạng máy tính kết nối hai hay nhiều hệ thống với
nhau. Hệ điều hành phân tán cho phép truyền thông,
chia sẻ các tác vụ tính toán và cung cấp nhiều chức
năng tới users.
+ Có nhiều giao thức mạng (phổ biến nhất là TCP/IP:
Transmission Control Protocol/Internet Protocol).
HĐH phân tán hỗ trợ đa dạng về giao thức, hầu hết hỗ
trợ TCP/IP như Windows, Unix.
Nguyen Huu Mui - Khoa CNTT, 20
DHSPHN
Thêm tài liệu vào bộ sưu tập có sẵn:
Báo xấu
LAVA
ERROR:connection to 10.20.1.98:9315 failed (errno=111, msg=Connection refused)
ERROR:connection to 10.20.1.98:9315 failed (errno=111, msg=Connection refused)
Đang xử lý...
Thêm vào BST
Báo xấu
