1
1
Nguyên lý hệđiềuhành
NguyễnHải Châu
Khoa Công nghệthông tin
Trường Đạihọc Công nghệ
2
Mụctiêucủamônhọc
zCung cấp những khái niệm cơ bản vềhệ điều
hành máy tính: phân loại, nguyên lý, cách làm
việc, phân tích thiết kếvà chi tiết vềmột sốhệ
điều hành cụthể
zYêu cầu sinh viên: Nắm vững các nguyên lý
cơ bản, làm tốt các bài tập để lấy đólàm cơ
sở- nguyên lý cho các vấn đề khác trong thiết
kếvà cài đặt các hệthống thông tin
zChú ý liên hệnội dung môn học với các tình
huống thực tếvềkhía cạnh quản lý, tổchức
3
Nội dung
zGồmcó6 phần chính:
zTổng quan (3 tiết)
zQuảnlýtiến trình (12 tiết)
zQuảnlýlưutrữ(12 tiết)
zHệvào/ra (9 tiết)
zBảovệvà an ninh (6 tiết)
zHệđiềuhànhLinux (optional) + Ôn tập(3 tiết)
4
Tài liệuthamkhảo
zAbraham Silberschatz, Peter Baer Galvin, Greg Gagne, Operating
System Concepts, 7th edition, John Wiley & Sons, Inc., 2005.
zWilliam Stallings, Operating Systems: Internals and Design Principles
5th edition, Prentice-Hall, 2005.
zAndrew S. Tanenbaum, Modern Operating Systems, 2nd edition,
Prentice-Hall, 2001.
zAndrew S. Tanenbaum, Albert S Woodhull, Operating Systems: Design
and Implementation, 3rd edition, Prentice-Hall. 2006. (Có mã nguồnkèm
theo).
zHà Quang Thụy, Nguyên lý hệđiều hành, NXB KHKT, 2002.
zRobert Love, Linux Kernel Development, Sams Publishing, 2003.
zDaniel P. Bovet, Marco Cesati, Understanding Linux Kernel, 2nd edition,
O'Reilly & Associates, 2002.
zW. Richard Stevens, Advanced Programming in the UNIX Environment,
Addison-Wesley, 1992.
5
Giáo trình
6
Bảnđiệntửcủagiáotrình
zWebsite củaBộmôn Các hệthống thông tin:
http://coltech.vnu.edu.vn/httt
zChọn“Góchọctập” ởmenu bên trái
zChọn “Nguyên lý hệđiều hành” ởphầnnội
dung chính củatrangweb
zDownload sách theo chỉdẫn
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
2
7
Thi và kiểm tra
zKiểm tra giữa kỳ: viết, 45-60 phút
zLà điều kiện bắt buộc để được thi cuối kỳ
zSau phần quản lý bộnhớ/lưu trữ
zĐược sửdụng tài liệu
zThi cuối kỳ:
zThi viết 60-90 phút
zĐược sửdụng tài liệu
8
Giớithiệu
9
Máy tính - tài nguyên máy tính
zTài nguyên:
zCPU
zBộnhớ trong
zĐĩa cứng
zThiết bịngoại vi (máy in,
màn hình, bàn phím, card
giao tiếp mạng, USB...)
10
Hệđiềuhànhlàgì?
zHệđiều hành là mộtchương trình “trung gian”
(nhân – kernel) giữa NSD và máy tính :
zQuảnlýphầncứng máy tính (các tài nguyên)
zCung cấp cho NSD môi trường làm việctiệnlợivà
hiệuquả
Hệ
điều
hành
11
Các
chương
trình
hệthống
và
ứng dụng
Hệthống máy tính
Hệ
điều
hành
Phầncứng
Ngườisửdụng 12
Haicáchnhìnhệđiềuhành
zPhầncứng: Quảnlý& cấp phát tài nguyên để
sửdụng tối đa năng lực phần cứng
zNgườisửdụng: Dễsửdụng, hiệuquả, ứng
dụng phong phú
Hệ
điều
hành
Phầncứng Người
sử
dụng
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
3
13
Mộtsốloạihệđiềuhành
zXửlý theo lô (batch processing)
zĐachương trình (multiprogramming)
zPhân chia thời gian (time-sharing/multitasking)
zHệđiều hành cho máy cá nhân
zXửlý song song (parallel)
zThờigianthực (real-time)
zNhúng (embedded)
zCầm tay (portable)
zĐaphương tiện (multimedia)
zChuyên dụng (special-purpose) 14
Các hệxửlý theo lô đơngiản
zThuậtngữ: Batch processing
zCác chương trình đượcđưa vào hàng chờ
zMáy tính thựchiệntuầntựcác chương trình
củangườisửdụng
zChương trình không có giao tiếpvớingười
sửdụng
15
Đachương trình
zThuậtngữ: Multiprogramming
zCác chương trình đượcxếphàng
zMộtchương trình đượcthựchiệnvàchiếm
giữCPU cho đến khi (1) có yêu cầu vào/ra,
hoặc(2) kếtthúc
zKhi (1) hoặc(2) xảyra, chương trình khác sẽ
đượcthựchiện
zTậndụng CPU tốthơnxửlý theo lô đơngiản
16
Phân chia thờigian/đanhiệm
Máy tính
Trạmlàmviệc
Trạmlàmviệc
Ngườisửdụng Thờigian
zThuậtngữ: time-sharing hoặcmultitasking
17
Mộtsốhệđiềuhành
zUNIX (UNiplexed Information and Computing
Service): (1) AT&T System V (2) Berkeley
(BSD)
zAIX dựa trên System V (IBM)
zHP-UX dựa trên BSD (Hewlett-Packard)
zIRIX dựa trên System V (Silicon Graphics Inc.)
zLinux
zSolaris, SunOS (Sun Microsystems)
zMinix
18
Mộtsốhệđiềuhành
zWindows (Microsoft): Windows 3.x, Windows
95, Windows 98, Windows 2000, Windows
NT, Windows XP, Windows Vista
zMac OS, Mac OS X (Apple Inc.)
zBeOS
zOS 9
zOS/2
zDOS
zPalmOS, Symbian
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
4
19
Cấutrúchệđiềuhành
20
Các thành phầncủahệthống
zQuảnlýtiếntrình
zQuảnlýbộnhớtrong
zQuảnlýtệp
zQuản lý vào/ra
zQuảnlýlưutrữtrên bộnhớngoài
zLiên kếtmạng
zBảovệvà an ninh
zThông dịch lệnh
21
Các dịch vụcủahệđiềuhành
zGiao diệnvớingườisửdụng
zThựchiệncácchương trình
zThựchiện các thao tác vào/ra
zQuảnlýhệthống tệp
zTruyền thông
zPhát hiệnlỗi
zCấp phát tài nguyên
z“Kếtoán”
zĐưaracáccơchếbảovệvà an ninh
22
Các hàm hệthống
zCác hàm hệthống (system calls) cung cấp
giao diệnlậptrìnhtớicácdịch vụdo hệđiều
hành cung cấp
zVí dụtrong hệđiềuhànhUnix:
zTạomộttiếntrìnhmới: fork();
zThoát khỏitiếntrìnhđang thựchiện: exit(1);
zfork và exit là các hàm hệthống (Hàm HT)
23
Hàm HT điềukhiểntiếntrình
zKếtthúctiến trình bình thường/bấtthường
zNạp, thựchiệntiếntrình
zTạo, kết thúc tiếntrình
zĐọchoặcthiếtlậpcácthuộc tính cho tiến
trình
zYêu cầutiếntrìnhvàotrạng thái chờ
zCấpphátvàgiải phóng bộnhớ
zXửlý các sựkiện không đồng bộ
24
Hàm HT quảntrịtệp
zTạo, xóa tệp
zĐóng, mởtệp
zĐọc, ghi, định vịcon trỏtệp
zĐọc, thiếtlậpthuộc tính củatệp
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
5
25
Hàm HT quảntrịthiếtbị
zYêu cầusửdụng hoặcthôisửdụng thiếtbị
zĐọc, ghi, định vịcon trỏ
zĐọc, thiếtlậpthuộc tính cho thiếtbị
zAttach/detach thiếtbịvềmặt logic
26
Hàm HT bảo trì thông tin
zĐọc, thiếtlậpthờigianhệthống
zĐọc, ghi dữliệuvềhệthống
zĐọcthuộc tính tệp, thiếtbị, tiếntrình
zThiếtlậpthuộc tính tệp, thiếtbị, tiếntrình
27
Hàm HT vềtruyền thông
zTạo, hủycáckếtnốimạng
zTruyềnnhận các thông điệp
zLấy thông tin trạng thái truyền thông
zAttach/detach các thiếtbịởxa
28
Các chương trình hệthống
zCác chương trình hệthống cung cấpmôitrường
thuậntiệnchoviệcthựchiện và phát triển
chương trình. Chúng được phân loạinhưsau:
zThao tác vớitệp
zThông tin vềtrạng thái củahệthống
zSửađổitệp
zHỗtrợngôn ngữlậptrình
zNạpvàthựchiệnchương trình
zTruyền thông
zCách nhìn HĐH củaNSD đượcxácđịnh qua các
chương trình hệthống, không thựcsựqua các hàm
hệthống (system calls).
29
Cấutrúc HĐH: Đơngiản
zThuậtngữ: Simple approach
zVí dụMS-DOS. (tương tự: UNIX thờigian
đầu) Chương trình ứng dụng
Chương trình resident
Điềukhiểnthiếtbị
Điềukhiểnthiếtbịcủa
ROM-BIOS
30
Cấutrúc HĐH: Phân tầng
zThuậtngữ: Layered apparoach
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com