Bài giảng Hệ điều hành phân tán (Phần 1) - Hà Quang Thụy

Bµi gi¶ng HÖ ®iÒu hµnh ph©n t¸n (PhÇn 1)<br /> <br /> Hµ Quang Thôy<br /> <br /> ch−¬ng I. C¸c nguyªn lý c¬ b¶n cña hÖ ®iÒu hµnh<br /> 1.1 Sù tiÕn ho¸ cña hÖ ®iÒu hµnh hiÖn ®¹i<br /> a. Kh¸i niÖm hÖ ®iÒu hµnh<br /> HÖ ®iÒu hµnh (Operating System - OS, d−íi ®©y viÕt t¾t tiÕng ViÖt lµ H§H) lµ mét hÖ<br /> thèng c¸c ch−¬ng tr×nh (vµ d÷ liÖu - tham sè hÖ thèng) ®−îc cµi ®Æt s½n (d−íi d¹ng c¸c<br /> file trªn ®Üa tõ - b¨ng tõ) thùc hiÖn hai chøc n¨ng c¬ b¶n:<br /> - Chøc n¨ng cña mét hÖ thèng qu¶n trÞ tµi nguyªn: Qu¶n trÞ, ph©n phèi c«ng<br /> viÖc cho hÖ thèng thiÕt bÞ ®Ó hÖ thèng thiÕt bÞ ho¹t ®éng hiÖu qu¶ nhÊt,<br /> - Chøc n¨ng cña mét m¸y tÝnh më réng (m¸y tÝnh ¶o): Phôc vô nhu cÇu ®a d¹ng<br /> cña ng−êi dïng mét c¸ch tèt nhÊt.<br /> Theo c¸ch nãi cô thÓ h¬n, H§H lµ mét bé c¸c m«®un phÇn mÒm hÖ thèng ®ãng vai trß<br /> giao diÖn gi÷a ch−¬ng tr×nh øng dông víi phÇn cøng hÖ thèng, víi môc tiªu ®¹t tíi mét<br /> hÖ thèng m¸y tÝnh hiÖu qu¶, tin cËy vµ dÔ sö dông. Mét c¸ch ®¹i thÓ, tån t¹i c¸c chøc<br /> n¨ng riªng biÖt cña H§H nh− lËp lÞch lµm viÖc cña bé xö lý (hoÆc c¸c bé xö lý), phèi<br /> hîp thùc hiÖn c¸c qu¸ tr×nh (QT: process) t−¬ng t¸c nhau, qu¶n lý c¸c tµi nguyªn hÖ<br /> thèng (ch¼ng h¹n nh− c¸c thiÕt bÞ vµo/ra, bé nhí trong, File...) ... nh»m n©ng cao n¨ng<br /> lùc ®iÒu khiÓn vµ b¶o vÖ, duy tr× tÝnh toµn vÑn hÖ thèng, thi hµnh kh«i phôc lçi vµ cung<br /> cÊp mét giao diÖn ng−êi dïng. H§H th−êng cÊu tróc hai yªu cÇu nµy thµnh hai líp:<br /> dÞch vô hÖ thèng vµ nh©n cña H§H.<br /> DÞch vô hÖ thèng lµ nh÷ng chøc n¨ng møc cao ®−îc ch−¬ng tr×nh øng dông nhËn biÕt<br /> cßn nh©n (th−êng trùc trong bé nhí trong) chØ ®¶m b¶o nh÷ng chøc n¨ng mang tÝnh c¬<br /> b¶n nhÊt vµ phô thuéc vµo kiÕn tróc h¹ tÇng.<br /> H×nh 1.1. m« t¶ khung nh×n ®¬n gi¶n vÒ hÖ thèng m¸y tÝnh theo cÊu tróc líp. VÞ trÝ cña<br /> dÞch vô hÖ thèng trong h×nh cho thÊy vai trß quan träng cña líp nµy.<br /> Ng−êi dïng<br /> Ch−¬ng tr×nh øng dông<br /> DÞch vô hÖ thèng<br /> Nh©n<br /> PhÇn cøng m¸y tÝnh<br /> H×nh 1.1. CÊu tróc líp cña hÖ thèng m¸y tÝnh<br /> <br /> • Víi ý nghÜa ®ãng vai trß nh− mét m¸y tÝnh ¶o, theo c¸ch nh×n cña ng−êi dïng (tõ líp<br /> ch−¬ng tr×nh øng dông), H§H lµ sù trõu t−îng hãa cña hÖ thèng m¸y tÝnh ®−îc tr×nh<br /> diÔn b»ng c¸c dÞch vô hÖ thèng: H§H ®−îc chØ dÉn nh− lµ mét m¸y më réng (m¸y tÝnh<br /> ¶o). Môc ®Ých cña líp dÞch vô hÖ thèng lµ nh»m che ®Ëy ®i nh÷ng chi tiÕt cña hÖ thèng<br /> (phÇn cøng vµ phÇn mÒm) ®èi víi ng−êi dïng.<br /> • Theo c¸ch nh×n cña ng−êi qu¶n trÞ hÖ thèng, dÞch vô hÖ thèng vµ nh©n ®−îc coi lµ<br /> ng−êi qu¶n lý tµi nguyªn. Qu¶n lý hÖ thèng tµi nguyªn (CPU, bé nhí, hÖ thèng vµo ra,<br /> file) kh«ng chØ kiÓm so¸t ®−îc t×nh tr¹ng cña c¸c tµi nguyªn mµ cßn nh»m khai th¸c<br /> - 1-<br /> <br /> Hµ Quang Thôy<br /> Bµi gi¶ng HÖ ®iÒu hµnh ph©n t¸n (PhÇn 1)<br /> hiÖu qu¶ nhÊt. Mét sè bµi to¸n ®iÓn h×nh nh− ®iÒu khiÓn bé nhí, lËp lÞch QT, ®iÒu<br /> khiÓn liªn QT, ®iÒu khiÓn file, ®iÒu khiÓn vµo ra ...<br /> M¸y tÝnh më réng vµ qu¶n lý tµi nguyªn lµ hai thuËt ng÷ chung nhÊt ®−îc dïng ®Ó x¸c<br /> ®Þnh mét H§H. M¸y tÝnh më réng (trõu t−îng m¸y) lµ môc tiªu thiÕt kÕ nguyªn thñy<br /> ®èi víi H§H vµ qu¶n lý tµi nguyªn gi¶i nghÜa cho viÖc thùc hiÖn môc tiªu ®ã.<br /> ThiÕt kÕ H§H truyÒn thèng th−êng b¾t ®Çu tõ yÕu tè quan träng h¬n lµ qu¶n lý tµi<br /> nguyªn, trong khi ®ã thiÕt kÕ H§H hiÖn ®¹i l¹i tËp trung nhiÒu h¬n vµo yÕu tè trõu<br /> t−îng m¸y. Vµ mét lÏ tÊt nhiªn lµ yÕu tè nµo lµ quan träng h¬n l¹i phô thuéc vµo sù<br /> quan t©m tõ phÝa ng−êi dïng.<br /> b. S¬ bé vÒ sù tiÐn hãa cña hÖ ®iÒu hµnh<br /> Trong m¸y tÝnh thuéc c¸c thÕ hÖ ®Çu tiªn kh«ng cã H§H. C¸c thao t¸c chän c«ng viÖc,<br /> ph©n c«ng c«ng viÖc ®Òu do thao t¸c viªn (vµ thËm chÝ ngay chÝnh ng−êi lËp tr×nh)<br /> thùc hiÖn. Theo thêi gian, n¨ng lùc cña m¸y tÝnh ®−îc n©ng cao: vÒ tèc ®é xö lý cña<br /> CPU, vÒ dung l−îng bé nhí, vÒ hÖ thèng thiÕt bÞ ngo¹i vi, vÒ phÇn mÒm hÖ thèng còng<br /> nh− sè l−îng vµ n¨ng lùc ng−êi sö dông t¨ng tr−ëng vµ v× vËy cÇn cã mét hÖ thèng<br /> ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn tù ®éng hÖ thèng m¸y tÝnh. Nh÷ng yÕu tè thùc tÕ nh− vËy lµm<br /> n¶y sinh nh÷ng ®iÒu kiÖn cÇn thiÕt cho viÖc xuÊt hiÖn c¸c H§H ®¬n gi¶n.<br /> LÞch sö tiÕn hãa cña H§H tr×nh diÔn mét qu¸ tr×nh chuyÓn hãa tõng b−íc trong viÖc<br /> thiÕt kÕ, tõ nhÊn m¹nh chøc n¨ng qu¶n trÞ tµi nguyªn sang nhÊn m¹nh chøc n¨ng m¸y<br /> tÝnh më réng. Theo m« h×nh trong h×nh 1.1. th× ®iÒu ®ã ®−îc thÓ hiÖn viÖc chuyÓn hãa<br /> tõ nhÊn m¹nh nh©n sang nhÊn m¹nh c¸c dÞch vô hÖ thèng.<br /> Theo lÞch sö tiÕn hãa, H§H hiÖn ®¹i ®−îc ph©n ra thµnh 4 thÕ hÖ: H§H truyÒn thèng<br /> (tËp trung), hÖ ®iÒu m¹ng, H§H ph©n t¸n vµ hÖ tù trÞ céng t¸c. ThÕ hÖ gÇn ®©y nhÊt (hÖ<br /> tù trÞ céng t¸c) chó träng thiÕt kÕ c¸c øng dông ph©n t¸n trong m«i tr−êng hÖ thèng më<br /> (bao gåm c¸c thµnh phÇn hÖ thèng hçn t¹p ®−îc tÝch hîp mÒm dÎo vµ cã tÝnh kh¶<br /> chuyÓn nh»m hç trî viÖc céng t¸c thùc hiÖn theo quy m« lín ë møc øng dông).<br /> D−íi ®©y m« t¶ s¬ bé vÒ c¸ch thøc ph©n biÖt c¸c H§H nµy theo (1) ®é kÕt dÝnh phÇn<br /> cøng-phÇn mÒm vµ (2) tæ hîp môc tiªu-®Æc tr−ng.<br /> ChiÒu gi¶m ®é kÕt dÝnh phÇn cøng- phÇn mÒm<br /> ThÕ hÖ 1<br /> <br /> ThÕ hÖ 3<br /> <br /> ThÕ hÖ 4<br /> <br /> ThÕ hÖ 2<br /> <br /> HÖ ®iÒu<br /> hµnh tËp<br /> trung<br /> <br /> HÖ ®iÒu<br /> hµnh ph©n<br /> t¸n<br /> <br /> HÖ ®iÒu<br /> hµnh tù trÞ<br /> céng t¸c<br /> <br /> HÖ ®iÒu<br /> hµnh m¹ng<br /> <br /> H×nh 1.2. Ph©n bè cña c¸c thÕ hÖ hÖ ®iÒu hµnh theo ®é kÕt dÝnh<br /> <br /> • §é kÕt dÝnh phÇn cøng-phÇn mÒm cho biÕt hÖ thèng lµ "tËp trung ®Õn møc ®é nµo",<br /> ®−îc ®o b»ng tæ hîp kÕt dÝnh phÇn cøng vµ kÕt dÝnh phÇn mÒm. Theo ®ã, ph©n bè c¸c<br /> thÕ hÖ H§H ®−îc s¾p xÕp nh− h×nh 1.2. Tû sè gi÷a tæng phÝ truyÒn th«ng liªn bé xö lý<br /> so víi thêi gian truyÒn th«ng nét t¹i bé xö lý cµng thÊp th× kÕt dÝnh phÇn cøng cµng<br /> chÆt. KÕt dÝnh phÇn mÒm chÆt nÕu phÇn mÒm ®iÒu khiÓn tËp trung vµ sö dông th«ng tin<br /> toµn côc.<br /> - H§H tËp trung kÕt dÝnh phÇn cøng - phÇn mÒm chÆt.<br /> - 2-<br /> <br /> Hµ Quang Thôy<br /> Bµi gi¶ng HÖ ®iÒu hµnh ph©n t¸n (PhÇn 1)<br /> - H§H ph©n t¸n (DOS): phÇn mÒm kÕt dÝnh chÆt trªn nÒn phÇn cøng kÕt dÝnh<br /> láng,<br /> - H§H m¹ng (NOS): c¶ phÇn mÒm lÉn phÇn cøng ®Òu kÕt dÝnh láng,<br /> - HÖ tù trÞ céng t¸c (CAS) lµm gi¶m kÕt dÝnh chÆt phÇn mÒm (c¸ch nh×n l«gic<br /> tËp trung cña DOS). CAS n»m gi÷a NOS vµ DOS.<br /> • Ph©n biÖt H§H theo tæ hîp môc tiªu-®Æc tr−ng<br /> B¶ng 1.1 tr×nh bµy sù ph©n biÖt c¸c thÕ hÖ H§H theo tæ hîp môc tiªu-®Æc tr−ng.<br /> B¶ng 1.1. Ph©n biÖt hÖ ®iÒu hµnh theo môc tiªu-®Æc tr−ng<br /> ThÕ hÖ HÖ thèng<br /> §Æc tr−ng<br /> Môc tiªu<br /> Qu¶n trÞ qu¸ tr×nh<br /> Qu¶n trÞ tµi nguyªn<br /> Qu¶n trÞ bé nhí<br /> 1<br /> H§H tËp trung<br /> M¸y tÝnh më réng (¶o)<br /> Qu¶n trÞ vµo-ra<br /> Qu¶n trÞ file<br /> Truy nhËp tõ xa<br /> Chia xÎ tµi nguyªn<br /> 2<br /> H§H m¹ng<br /> Trao ®æi th«ng tin<br /> (liªn thao t¸c)<br /> DuyÖt m¹ng<br /> Khung c¶nh toµn côc<br /> C¸ch nh×n cña mét m¸y<br /> cña: HÖ thèng file,<br /> tÝnh duy nhÊt cña mét hÖ<br /> Kh«ng gian tªn,<br /> 3<br /> H§H ph©n t¸n<br /> thèng phøc hîp c¸c m¸y<br /> Thêi gian, an toµn,<br /> tÝnh (tÝnh trong suèt)<br /> N¨ng lùc tÝnh to¸n<br /> C¸c øng dông ph©n t¸n Lµm viÖc céng t¸c (tù<br /> 4<br /> HÖ tù trÞ céng t¸c<br /> lµ më vµ céng t¸c<br /> trÞ)<br /> Môc tiªu nguyªn thñy cña H§H lµ m¸y tÝnh ¶o (virtual computer). Ba môc tiªu bæ<br /> sung lµ liªn thao t¸c, trong suèt vµ tù trÞ hiÖn vÉn ®ang lµ nh÷ng néi dung nghiªn cøu,<br /> ph¸t triÓn.<br /> - Môc tiªu liªn thao t¸c h−íng tíi n¨ng lùc t¹o ra ®iÒu kiÖn thuËn tiÖn cho viÖc<br /> trao ®æi th«ng tin gi÷a c¸c thµnh phÇn hçn t¹p trong hÖ thèng. §©y lµ môc tiªu gîi më<br /> nguyªn thuû dÉn tíi viÖc thiÕt kÕ H§H m¹ng trong mét m«i tr−êng hçn t¹p.<br /> - Kh¸i niÖm trong suèt (transparency) vµ kh¸i niÖm ¶o t−¬ng tù nhau ë chç<br /> cung cÊp tÝnh trõu t−îng cao cho hÖ thèng. §iÒu kh¸c biÖt gi÷a hai kh¸i niÖm nµy lµ<br /> theo tÝnh ¶o, ng−êi dïng cã thÓ nh×n thÊy c¸i hä muèn, trong khi ®ã tÝnh trong suèt<br /> ®¶m b¶o r»ng ng−êi dïng kh«ng nh×n thÊy nh÷ng c¸i hä kh«ng muèn. ¶o lµ môc tiªu<br /> quan träng cña H§H tËp trung cßn trong suèt lµ môc tiªu quan träng cña DOS. Kh¸i<br /> niÖm trong suèt cho phÐp m« t¶ DOS nh− mét hÖ thèng cung cÊp mét khung c¶nh<br /> l«gic cña hÖ thèng cho ng−êi dïng, ®éc lËp víi h¹ tÇng vËt lý. Ng−êi dïng cã ®−îc<br /> c¸ch nh×n cña m¸y tÝnh ®¬n cho mét hÖ thèng m¸y tÝnh phøc hîp: sù tån t¹i cña h¹<br /> tÇng m¹ng vµ ho¹t ®éng cña hÖ thèng lµ trong suèt víi ng−êi dïng. Tõ "trong suèt" ë<br /> ®©y ®−îc hiÓu theo nghÜa 'thuÇn khiÕt" cña mét m«i tr−êng thuÇn nhÊt.<br /> - Trong suèt lµ mét môc tiªu qu¸ cao. H¬n n÷a, kh«ng b¾t buéc ph¶i lu«n cè ®¹t<br /> tíi tÝnh trong suèt v× nã bao gãi mét ®é tËp trung nµo ®ã. §iÒu ch¾c ch¾n phï hîp víi<br /> ng−êi dïng lµ hä thÝch cã ®−îc c¸i nh×n riªng vÒ hÖ thèng. Ng−êi dïng cÇn mét m«i<br /> tr−êng më kh«ng ®ßi hái nhÊt thiÕt vÒ tÝnh trong suèt mµ chØ cÇn hÖ thèng cung cÊp<br /> - 3-<br /> <br /> Hµ Quang Thôy<br /> Bµi gi¶ng HÖ ®iÒu hµnh ph©n t¸n (PhÇn 1)<br /> tÝnh më ®Ó ng−êi dïng biÕn ®æi, chuyÓn, di tró, më réng phÇn mÒm øng dông cña hä<br /> mét c¸ch ®éc lËp ®èi víi sù hçn t¹p cña hÖ thèng. Lý do lµ, nh− lÏ rÊt tù nhiªn, ng−êi<br /> dïng biÕt ®−îc sù tån t¹i cña tµi nguyªn phøc vµ sù hiÖn diÖn cña c¸c ng−êi dïng kh¸c,<br /> vµ ng−êi dïng trë thµnh céng t¸c hoµn toµn víi hÖ thèng. Tõ ®ã, hÖ thèng phÇn mÒm<br /> ®−îc x©y dùng nhê viÖc tÝch hîp c¸c dÞch vô céng t¸c, ®−îc cung cÊp tõ c¸c ®¬n vÞ tù<br /> trÞ. KiÓu ho¹t ®éng nh− vËy cña hÖ tù trÞ céng t¸c rÊt gièng x· héi loµi ng−êi. HiÖn t¹i<br /> mét sè hÖ thèng phÇn mÒm líp gi÷a (middleware) ®−îc x©y dùng nh− nh÷ng phiªn b¶n<br /> (version) ban ®Çu cña hÖ tù trÞ céng t¸c.<br /> Liªn thao t¸c, trong suèt, vµ tù trÞ lµ nh÷ng tÝnh chÊt rÊt ®¸ng mong muèn. Ng−êi dïng<br /> kh«ng ph¶i (th−êng lµ kh«ng cÇn thiÕt) biÕt H§H hiÖn t¹i cã ph¶i lµ m¹ng, DOS, CAS<br /> hay kh«ng. HÇu hÕt c¸c H§H hiÖn ®¹i lµ mét hÖ thèng tÝch hîp. Nã lµ viÖc tiÕn hãa tõ<br /> H§H tËp trung tíi H§H m¹ng, H§H ph©n t¸n vµ sau ®ã lµ hÖ tù trÞ céng t¸c, trong ®ã<br /> ng−êi dïng tiÕp xóc víi viÖc x©y dùng c¸c øng dông céng t¸c lín dùa trªn c¸c khèi ®·<br /> ®−îc cÊu tróc hoµn h¶o.<br /> 1.2. Tæng quan vÒ hÖ ®iÒu hµnh truyÒn thèng<br /> Nh− ®· biÕt, H§H truyÒn thèng (cßn ®−îc gäi lµ H§H tËp trung víi ®¬n/®a bé xö lý)<br /> ch¹y trªn mét m¸y tÝnh lµ thÕ hÖ H§H ®Çu tiªn, víi ®é kÕt dÝnh chÆt chÏ phÇn mÒm phÇn cøng trong ®ã mäi tµi nguyªn ®−îc chia xÎ mét c¸ch néi t¹i vµ truyÒn th«ng liªn<br /> xö lý/liªn QT ®−îc thùc hiÖn qua hoÆc chia xÎ bé nhí hoÆc ng¾t QT trùc tiÕp. Trong<br /> H§H tËp trung, hÖ thèng m¸y tÝnh lµ tËp trung: CPU (mét hoÆc nhiÒu) vµ bé nhí trong<br /> tháa m·n mét sè tÝnh chÊt nguyªn thñy cña chóng (vÝ dô, tèc ®é truy nhËp cña mét<br /> CPU bÊt kú tíi mét ®Þa chØ bé nhí trong bÊt kú lµ ®ång nhÊt ...). Coi r»ng chØ cã duy<br /> nhÊt "mét bé CPU" cïng duy nhÊt "mét bé nhí trong" vµ kh«ng hÒ quan t©m ®Õn sù<br /> kh¸c biÖt thêi gian truyÒn th«ng gi÷a c¸c CPU hay gi÷a c¸c bé phËn cña bé nhí trong.<br /> Trong c¸c H§H truyÒn thèng, chøc n¨ng hÖ qu¶n trÞ tµi nguyªn ®−îc nhÊn m¹nh h¬n<br /> cho nªn viÖc thiÕt kÕ chóng ®Þnh h−íng vµo khai th¸c hiÖu qu¶ c¸c tµi nguyªn phÇn<br /> cøng cña hÖ thèng. C¸c bµi to¸n ®iÒu khiÓn CPU (lËp lÞch), ®iÒu khiÓn bé nhí trong,<br /> ®iÒu khiÓn d÷ liÖu ®−îc ®Æc biÖt chó ý. H§H truyÒn thèng ®−îc tiÕn hãa tõ mét<br /> ch−¬ng tr×nh ®¬n gi¶n (cung cÊp mét giao diÖn ng−êi dïng vµ ®iÒu khiÓn vµo - ra) tíi<br /> mét hÖ ®a ng−êi dïng/®a bµi to¸n hoµn h¶o víi c¸c yªu cÇu vÒ qu¶n trÞ rÊt phøc t¹p ®èi<br /> víi QT, bé nhí, file vµ thiÕt bÞ. Sù tiÕn hãa nµy ®−îc thÓ hiÖn trong b¶ng 1.2 mµ c¸c<br /> chøc n¨ng qu¶n lý ®−îc ®Æt ra nh»m ®¸p øng mçi yªu cÇu bæ sung.<br /> B¶ng 1.2. Chøc n¨ng chÝnh cña hÖ ®iÒu hµnh tËp trung<br /> Yªu cÇu hÖ thèng<br /> Chøc n¨ng qu¶n lý<br /> Ng−êi dïng c¸ nh©n<br /> Giao diÖn ng−êi dïng, §iÒu khiÓn vµo - ra,<br /> ng¾t, ®iÒu khiÓn thiÕt bÞ<br /> Vµo - ra hiÖu qu¶<br /> ThiÕt bÞ vµo - ra ¶o, spooling<br /> Ch−¬ng tr×nh lín<br /> Bé nhí ¶o, ph©n trang hay ph©n segment<br /> §a ch−¬ng tr×nh vµ ph©n chia thêi gian<br /> §a ng−êi dïng<br /> LËp lÞch qu¸ tr×nh<br /> §iÒu khiÓn truy nhËp vµ b¶o vÖ<br /> Chia xÎ file vµ ®iÒu khiÓn ®ång thêi<br /> §a bµi to¸n (®a nhiÖm)<br /> Xö lý ®ång thêi<br /> §ång bé hãa qu¸ tr×nh, bÕ t¾c<br /> TruyÒn th«ng liªn qu¸ tr×nh<br /> <br /> - 4-<br /> <br /> Hµ Quang Thôy<br /> Bµi gi¶ng HÖ ®iÒu hµnh ph©n t¸n (PhÇn 1)<br /> Cã mét l−u ý nhá vÒ chÝnh kh¸i niÖm hÖ ®iÒu hµnh trong thêi kú ®¸nh dÊu sù ph¸t triÓn<br /> m¹nh cña H§H truyÒn thèng (vµo kho¶ng nh÷ng n¨m 1980). Trong nhiÒu tµi liÖu, ®Æc<br /> biÖt lµ tµi liÖu vÒ thiÕt kÕ H§H, "hÖ ®iÒu hµnh" ®−îc hiÓu theo nh÷ng néi dung ®· ®−îc<br /> tr×nh bµy trªn ®©y. Nh−ng trong kh«ng Ýt c¸c tµi liÖu kh¸c, "hÖ ®iÒu hµnh" ®−îc hiÓu<br /> nh− bé c¸c ch−¬ng tr×nh hÖ thèng (xem h×nh 1.3) ®−îc cung cÊp cho ng−êi sö dông vµ<br /> ngoµi nh÷ng thµnh tè ®· nãi - t−¬ng øng víi thµnh phÇn ®iÒu kiÓn, H§H cßn cã thµnh<br /> phÇn øng dông vµ thµnh phÇn tiÖn Ých. Lý do chÝnh cña viÖc më réng néi dung kh¸i<br /> niÖm vÒ H§H nh− vËy liªn quan ®Õn s¶n phÈm kÕt qu¶ cung cÊp cho ng−êi sö dông lµ<br /> mét "bé phÇn mÒm hÖ ®iÒu hµnh". Tuy nhiªn, khi tr×nh bµy b¶n chÊt cña H§H, c¸ch<br /> quan niÖm nµy còng nhÊt qu¸n víi c¸ch quan niÖm ®· nãi vµ néi dung trong gi¸o tr×nh<br /> nµy nhÊt qu¸n theo c¸ch quan niÖm nh− vËy.<br /> Ng−êi dïng<br /> C¸c ch−¬ng tr×nh øng dông<br /> Tr×nh biªn dÞch<br /> <br /> Tr×nh so¹n th¶o<br /> <br /> Tr×nh th«ng dÞch<br /> <br /> HÖ ®iÒu hµnh (Lêi gäi hÖ thèng, nh©n)<br /> <br /> ch−¬ng tr×nh<br /> hÖ thèng<br /> <br /> Ng«n ng÷ m¸y<br /> Vi ch−¬ng tr×nh t¹i ROM<br /> <br /> phÇn cøng<br /> <br /> ThiÕt bÞ vËt lý<br /> H×nh 1.3. Mét c¸ch nh×n kh¸c vÒ kiÕn tróc møc hÖ thèng m¸y tÝnh<br /> <br /> TiÕp theo trong môc d−íi ®©y, chóng ta m« t¶ s¬ l−îc qu¸ tr×nh tiÕn hãa cña H§H<br /> truyÒn thèng.<br /> 1.2.0. TiÕn hãa hÖ ®iÒu hµnh truyÒn thèng<br /> a. HÖ ®iÒu hµnh ®¬n ch−¬ng tr×nh<br /> H§H ®¬n ch−¬ng tr×nh (H§H d·y: serial OS) xuÊt hiÖn ®Çu tiªn: ch−¬ng tr×nh cña<br /> ng−êi dïng ®−îc xÕp hµng ®Ó lÇn l−ît ®−îc ®−a vµo bé nhí trong vµ ch¹y (thùc hiÖn).<br /> Mét ch−¬ng tr×nh sau khi ®−îc n¹p tõ dßng xÕp hµng vµo bé nhí trong ®−îc hÖ thèng<br /> (cïng toµn bé tµi nguyªn) phôc vô tõ khi ch−¬ng tr×nh b¾t ®Çu ch¹y cho ®Õn lóc<br /> ch−¬ng tr×nh kÕt thóc. Mét ch−¬ng tr×nh ®−îc n¹p vµo bé nhí nh− vËy cã thÓ ®−îc thùc<br /> hiÖn víi nhiÒu bé d÷ liÖu. ChØ khi ch−¬ng tr×nh nµy kÕt thóc th× míi n¹p tiÕp ch−¬ng<br /> tr×nh kh¸c trong dßng ®îi vµo bé nhí trong. Trong hÖ thèng ®¬n ch−¬ng tr×nh thùc chÊt<br /> kh«ng cÇn gi¶i quyÕt bµi to¸n ®iÒu khiÓn CPU (lËp lich) v× CPU ®· ®−îc dµnh riªng<br /> cho ch−¬ng tr×nh hiÖn t¹i.<br /> Tuy nhiªn, viÖc n¹p ch−¬ng tr×nh vµ d÷ liÖu vµo bé nhí trong lµm viÖc l¹i liªn quan<br /> ®Õn thiÕt bÞ vµo-ra ®a d¹ng mµ trong giai ®o¹n ban ®Çu phæ biÕn lµ vµo b×a ®ôc lç (thiÕt<br /> bÞ vµo chuÈn) vµ ra m¸y in (thiÕt bÞ ra chuÈn). Vµ tíi mét thêi ®iÓm, ra ®êi CPU tèc ®é<br /> cao, tèc ®é n¹p b×a còng nh− tèc ®é in ra kh«ng theo kÞp víi tèc ®é cña CPU, v× thÕ<br /> lµm t¨ng thêi gian nghØ v« Ých cña CPU mµ g©y ra l·ng phÝ. §ßi hái cÇn c¶i tiÕn nh»m<br /> t¨ng hiÖu qu¶ ho¹t ®éng. Mét trong nh÷ng c¶i tiÕn ®èi víi H§H ®¬n ch−¬ng tr×nh lµ<br /> ho¹t ®éng theo chÕ ®é SPOOLING (Simultaneous Peripheral Operation OnLine), mµ<br /> theo ®ã tÊt c¶ viÖc vµo - ra ®èi víi H§H lµ lµm viÖc víi ®Üa cøng cßn vµo - ra tõ ®Üa<br /> - 5-<br /> <br />