1
HỆ ĐIỀU HÀNH
Giáo viên: Đỗ Tuấn Anh
BộmônKhoahọc Máy tính
Khoa Công nghệThông tin
ĐHBK Hà Nội
anhdt@it-hut.edu.vn
0989095167
2
MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU
• Là giáo trình cơsởchuyên ngành:
–Xétcácvấnđề HĐH bấtkỳphảigiảiquyết,
–Phương thứcgiải quyếtcácvấnđề đó.
–Hỗtrợchocácmônkháctrongviệcxâydựng
cơsởcho Tin học.
–Những v/đxem xét sẽkhông lạchậu trong
tương lai.
3
MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU
• Mang yếutốchuyên đề:
– Minh hoạcho các v/đlý thuyết,
–Khoảng cách giữavàthựctếcông nghệởTin
học nói chung và HĐH nói riêng gầnnhư
bằng 0.
•Nhưvậy: đây là một giáo trình khó, khá
nặng nề.
4
TÀI LIỆU
•A.Tanenbaum Design and Implementation
operating system.
•A. Tanenbaum Advanced Concepts to
Operating Systems.
•Microsoft Press Inside to WINDOWS
2000.
• Nguyên lý hệ điều hành: Hà
•Hệ điều hành: Tác giả: Nguyễn Thanh
Tùng
5
Chương I. CÁC KHÁI NIỆM CƠ
BẢN
•1- Cấutrúcphânlớpcủahệthống tính toán
• Máy tính điệntửđầutiênrađờinăm 1944-1945,
•MTĐT đượcxâydựng và hoạtđộng theo
nguyên lý Von Neuman: Máy tính đượcđiều
khiểnbằng chương trình và trong câu lệnh của
chương trình ngườitachỉnêu địachỉnơichứa
giá trịchứkhông nêu trựctiếpgiátrị.
6
Chương I. CÁC KHÁI NIỆM CƠ
BẢN (tt.)
•Thếhệthứ2 (1955-1965)
–Sự ra đời của thiết bịbán dẫn
–lập trình FORTRAN và hợp ngữ
–Hệthống xửlý theo lô
•Thếhệthứ3 (1965-1980)
–mạch tích hợp (IC)
–hệ điều hành chia sẻthời gian
•Thếhệthứ4 (1980-nay)
– máy tính cá nhân (PC-Personal Computer)
–hệ điều hành mạng và hệ điều hành phân tán
7 8
Cấutrúcphânlớpcủahệthống tính
toán
MTĐT
Hệlệnh = {Mã lệnh}
Command System =
{Command Code}
Ngôn ngữriêng
(Ngôn ngữmáy)
910
Cấutrúcphânlớpcủahệthống tính
toán
•Ngườilậptrìnhthường nhầmlẫnnăng suấtlập
trình thấp,
•Đãápdụng nhiềubiện pháp kích thích:
–Kỷluật hành chính,
–Thưởng phạtkinhtế.
•Năng suấtchỉtăng chút ít và ổnđịnh ởmức8 câu
lệnh/ngày công!
•Kếtquảnghiên cứutâmlýhọc: Bảnchất con
người không quen làm các công việcđơnđiệu,
không có tính quy luật, sớm hay muộncũng sẽcó
sai sót!
11
Cấutrúcphânlớpcủahệthống tính
toán
•Nhưvậy, để nâng cao năng suất-cầntác
động vào MTĐT.
•∃các công việcmọingườivà∃CT đều
cần(V/d –Traođổi vào ra) tạosẵnCT
mẫu (Standard Programs – SP) cung cấp
cùng vớimáy.
• Hình thành LSP = {SP}
12
MTDT
LSP
User
10% 10% 10%
10%
10%
10%
10%
10% 10% 10%
MTDT
USER
13
USER
16.6667%
16.6667%
16.6667%
16.6667%
16.6667%
16.6667%
10% 10% 10%
10%
10%
10%
10%
10% 10% 10%
14
Tác động phầnmềm lên phần
cứng
•Cơsởhoá hệlệnh:
–Cáclệnh phứctạpnhưx1/2, ex,|x| . . . dầndầnđược
thay thếbằng CT con,
–Tăng cường các lệnh xửlý bit.
•Tăng tốcđộ củaMT,
•Tăng tính vạnnăng,
•Tăng độ tin cậy,
•Giảm giá thành,
• Cho phép phân các thiếtbịthành từng nhóm
độclập, tăng độ mềmdẻocủacấu hình.
15
Tác động phầnmềm lên phần
cứng
•Cácyếutốtrên có sựtác động củatiếnbộ
công nghệ, nhưng phầnmềmđóng vai trò
quan trọng, nhiều khi có tính quyếtđịnh:
– Bàn phím,
–Máyin.
16
Tác động phầnmềmlênUSER
•Đẩyngười dùng ra xa máy, nhưng tạođiều
kiệnđể khai thác triệtđể và tốiưuthiếtbị
USER
19
2 – Các tài nguyên cơbản
a) Bộnhớ:
Vai trò,
Gót chân Asin củahệthống,
Quan trọng: sửdụng nhưthếnào?
•Bảovệthông tin?
20
b) PROCESSOR
•Điềukhiển máy tính,
•Thựchiện các phép tính sốhọc, lô gic và
điềukhiển,
•Cótốcđộ rấtlớn(vàichụctriệu phép tính /
giây),
• Thông thường có thời gian rãnh (thời gian
“chết”) lớnhiệusuấtsửdụng thấp,
•V/đ: tăng hiệusuấtsửdụng (giảmthời
gian chết).
21
C) THIẾT BỊNGOẠI VI
•Sốlượng: Nhiều,
•Chấtlượng: Đadạng,
•Tốcđộ: Cựcchậm(so với Processor),
•V/đ: Phảiđảmbảo:
–Hệthống thích nghi vớisốlượng và tính đa
dạng,
–Tốcđộ thiếtbịngoại vi không ảnh hưởng
đáng kểđếnnăng suấthệthống.
22
D) Tài nguyên chương trình
•Cầnphảicócácchương trình cầnthiết,
•Mộtchương trình đượckíchhoạt: phụcvụ
cho nhiềungười dùng ( cấu trúc Reenter),
• Khai thác On-Line, RPC,
•Cáchtổchứcchương trình: cấutrúcvà
đảmbảochocấutrúchoạtđộng,
23
Nhiệmvụcủahệthống đốivới tài
nguyên
• 2 nhiệmvụchung(không phụthuộcvàoloạitài
nguyên):
–Phânphối tài nguyên: Cho ai? Khi nào? Bao nhiêu
(vớiloạichiasẻđược)?
–Quảnlýtrạng thái tài nguyên: Còn tựdo hay không
hoặcsốlượng còn tựdo?
•TồntạinhiềugiảithuậtLoạihệthống:
–Xửlý theo lô,
–Phânchiathờigian,
–Thờigianthực.
24
3 - ĐỊNH NGHĨA HỆ ĐIỀU HÀNH
• Có nhiều góc độ quan sát và đánh giá,
•Cácđốitượng khác nhau có yêu cầu, đòi
hỏikhácnhau đốivớiOS,
• Xét 4 góc độ:
–Củangườisửdụng,
–Của nhà quảnlý,
–Của nhà kỹthuật,
–Củangườilậptrìnhhệthống.
25
ĐỊNH NGHĨA HỆ ĐIỀU HÀNH
•Người dùng: Thuậntiện,
• Nhà quảnlý: Quảnlýchặtchẽ, khai thác
tốiưu,
•Nhàkỹthuật: