Chapter02-operating system structures

  • Số trang: 33 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 50 |
  • Lượt tải: 0
tranphuong

Đã đăng 58976 tài liệu

Mô tả:

Chương 2 Cấu trúc Hệ Điều Hành ThS: Hà Lê Hoài Trung 1/28/2015 Khoa KTMT 1 Ôn tập chương 1 • Nêu cấu trúc hệ thống máy tính? • HĐH có những chức năng chính nào? • Theo góc độ hệ thống xử lý, HĐH được phân thành mấy loại? Kể tên? • Những yêu cầu của hệ điều hành đối với hệ thống chia sẻ thời gian? 1/28/2015 Khoa KTMT 2 Mục tiêu • Biết được các thành phần của hệ điều hành • Hiểu được các dịch vụ mà hệ điều hành cung cấp • Phân biệt system call & library • Hiểu được cấu trúc của một hệ thống máy tính 1/28/2015 Khoa KTMT 3 Nội Dung  Caùc thaønh phaàn cuûa heä ñieàu haønh  Caùc dòch vuï heä ñieàu haønh cung caáp  Lôøi goïi heä thoáng (System call)  Caùc chöông trình heä thoáng (system programs)  Caáu truùc heä thoáng  Maùy aûo (virtual machine) 1/28/2015 Khoa KTMT 4 Các thành phần của Hệ Điều Hành • • • • • • • Quản lý quá trình Quản lý bộ nhớ chính Quản lý file Quản lý hệ thống I/O Quản lý hệ thống lưu trữ thứ cấp Hệ thống bảo vệ Hệ thống thông dịch lệnh 1/28/2015 Khoa KTMT 5 2.1. Caùc thaønh phaàn cuûa heä ñieàu haønh 2.1.1. Quaûn lyù quaù trình (process management) - Quaù trình (hay tieán trình – process) laø gì? - Quaù trình khaùc chöông trình ôû ñieåm gì? - Moät quaù trình caàn caùc taøi nguyeân cuûa heä thoáng nhö CPU, boä nhôù, file, thieát bò I/O,… ñeå hoaøn thaønh coâng vieäc. - Caùc nhieäm vuï cuûa thaønh phaàn  Taïo vaø huûy quaù trình  Taïm dừng/thöïc thi tieáp (suspend/resume) quaù trình  Cung caáp caùc cô cheá – ñoàng boä hoaït ñoäng caùc quaù trình (synchronization) – giao tieáp giöõa caùc quaù trình (interprocess communication) – khoáng cheá tắc nghẽn (deadlock) 1/28/2015 Khoa KTMT 6 2.1. Caùc thaønh phaàn cuûa heä ñieàu haønh 2.1.2. Quaûn lyù boä nhôù chính – Boä nhôù chính laø trung taâm cuûa caùc thao taùc, xöû lyù – Ñeå naâng caoù hieäu suaát söû duïng CPU, heä ñieàu haønh caàn quaûn lyù boä nhôù thích hôïp – Caùc nhieäm vuï cuûa thaønh phaàn  Theo doõi, quaûn lyù caùc vuøng nhôù troáng vaø ñaõ caáp phaùt  Quyeát ñònh seõ naïp chöông trình naøo khi coù vuøng nhôù troáng  Caáp phaùt vaø thu hoài caùc vuøng nhôù khi caàn thieát 1/28/2015 Khoa KTMT 7 2.1. Caùc thaønh phaàn cuûa heä ñieàu haønh 1/28/2015 Khoa KTMT 8 2.1. Caùc thaønh phaàn cuûa heä ñieàu haønh 2.1.3. Quaûn lyù file (file management) – Heä thoáng file (file system)  File  Thö muïc – Caùc dòch vuï maø thaønh phaàn cung caáp  Taïo vaø xoaù file/thö muïc.  Caùc thao taùc xöû lyù file/thö muïc (mkdir, rename, copy, move, new,…)  “AÙnh xaï” file/thö muïc vaøo thieát bò löu tröõ thöù caáp töông öùng  Sao löu vaø phuïc hoài döõ lieäu 1/28/2015 Khoa KTMT 9 2.1. Caùc thaønh phaàn cuûa heä ñieàu haønh 2.1.4. Quaûn lyù heä thoáng I/O (I/O system management) – Che daáu söï khaùc bieät cuûa caùc thieát bò I/O tröôùc ngöôøi duøng – Coù chöùc naêng  Cô cheá: buffering, caching, spooling  Cung caáp giao dieän chung ñeán caùc trình ñieàu khieån thieát bò (device-driver interface)  Boä ñieàu khieån caùc thieát bò (device driver) phaàn cöùng. 1/28/2015 Khoa KTMT 10 2.1. Caùc thaønh phaàn cuûa heä ñieàu haønh 2.1.5. Quaûn lyù heä thoáng löu tröõ thöù caáp (secondary storage management) – Boä nhôù chính: kích thöôùc nhoû, laø moâi tröôøng chöùa tin khoâng beàn vöõng => caàn heä thoáng löu tröõ thöù caáp ñeå löu tröõ beàn vöõng caùc döõ lieäu, chöông trình – Phöông tieän löu tröõ thoâng duïng laø ñóa töø, ñóa quang – Nhieäm vuï cuûa heä ñieàu haønh trong quaûn lyù ñóa  Quaûn lyù khoâng gian troáng treân ñóa(free space management)  Caáp phaùt khoâng gian löu tröõ (storage allocation)  Ñònh thôøi hoïat ñoäng cho ñóa (disk scheduling)  Söû duïng thöôøng xuyeân => aûnh höôûng lôùn ñeán toác ñoä cuûa caû heä thoáng => caàn hieäu quaû 1/28/2015 Khoa KTMT 11 2.1. Caùc thaønh phaàn cuûa heä ñieàu haønh 2.1.6. Heä thoáng baûo veä Trong heä thoáng cho pheùp nhieàu user hay nhieàu process dieãn ra ñoàng thôøi: – Kieåm soaùt quaù trình ngöôøi duøng ñaêng nhaäp/xuaát vaø söû duïng heä thoáng – Kieåm soaùt vieäc truy caäp caùc taøi nguyeân trong heä thoáng – Baûo ñaûm nhöõng user/process chæ ñöôïc pheùp söû duïng caùc taøi nguyeân daønh cho noù – Caùc nhieäm vuï cuûa heä thoáng baûo veä  Cung caáp cô cheá kieåm soaùt ñaêng nhaäp/xuaát (login, log out)  Phaân ñònh ñöôïc söï truy caäp taøi nguyeân hôïp phaùp vaø baát hôïp phaùp (authorized/unauthorized)  Phöông tieän thi haønh caùc chính saùch (enforcement of policies) Chính saùch: caàn baûo veä döõ lieäu cuûa ai ñoái vôùi ai 1/28/2015 Khoa KTMT 12 2.1. Caùc thaønh phaàn cuûa heä ñieàu haønh 2.1.7. Heä thoáng thoâng dòch leänh – Laø giao dieän chuû yeáu giöõa ngöôøi duøng vaø OS Ví duï: shell, mouse-based window-and-menu – Khi user login command line interpreter (shell) chaïy, vaø chôø nhaän leänh töø ngöôøi duøng, thöïc thi leänh vaø traû keát quaû veà. – Caùc leänh ->boä ñieàu khieån leänh ->heä ñieàu haønh – Caùc leänh coù quan heä vôùi caùc vieäc:  Taïo, huûy, vaø quaûn lyù quaù trình, heä thoáng  Kieåm soaùt I/O  Quaûn lyù boä löu tröõ thöù caáp  Quaûn lyù boä nhôù chính  Truy caäp heä thoáng file vaø cô cheá baûo maät 1/28/2015 Khoa KTMT 13 2.2. Caùc dòch vuï heä ñieàu haønh cung caáp – Thöïc thi chöông trình – Thöïc hieän caùc thao taùcï I/O theo yeâu caàu cuûa chöông trình – Caùc thao taùc treân heä thoáng file Ñoïc/ghi hay taïo/xoùa file – Trao ñoåi thoâng tin giöõa caùc quaù trình qua hai caùch:  Chia xeû boä nhôù (Shared memory)  Chuyeån thoâng ñieäp (Message passing) – Phaùt hieän loãi  Trong CPU, boä nhôù, treân thieát bò I/O (döõ lieäu hö, heát giaáy,…)  Do chöông trình: chia cho 0, truy caäp ñeán ñòa chæ boä nhôù khoâng cho pheùp. 1/28/2015 Khoa KTMT 14 2.2. Caùc dòch vuï heä ñieàu haønh cung caáp Ngoaøi ra coøn caùc dòch vuï giuùp taêng hieäu suaát cuûa heä thoáng: – Caáp phaùt taøi nguyeân (resource allocation) Taøi nguyeân: CPU, boä nhôù chính, tape drives,… OS coù caùc routine töông öùng – Keá toaùn (accounting) Nhaèm löu veát user ñeå tính phí hoaëc ñôn giaûn ñeå thoáng keâ. – Baûo veä (protection) Hai quaù trình khaùc nhau khoâng ñöôïc aûnh höôûng nhau Kieåm soaùt ñöôïc caùc truy xuaát taøi nguyeân cuûa heä thoáng – An ninh (security) Chæ caùc user ñöôïc pheùp söû duïng heä thoáng môùi truy caäp ñöôïc taøi nguyeân cuûa heä thoáng (vd: thoâng qua username vaø password) 1/28/2015 Khoa KTMT 15 Mode 1/28/2015 Khoa KTMT 16 2.3. Lôøi goïi heä thoáng (System call) Duøng ñeå giao tieáp giöõa quaù trình vaø heä ñieàu haønh – Cung caáp giao tiếp giöõa quaù trình vaø heä ñieàu haønh Vd: open, read, write file – Thoâng thöôøng ôû daïng thö vieän nhò phaân (binary libraries) hay gioáng nhö caùc leänh hôïp ngöõ. – Trong caùc ngoân ngöõ laäp trình caáp cao, moät soá thö vieän laäp trình ñöôïc xaây döïng döïa treân caùc thö vieän heä thoáng (ví duï Windows API, thö vieän GNU C/C++ nhö glibc, glibc++,…) – Ba phöông phaùp truyeàn tham soá khi söû duïng system call  Qua thanh ghi  Qua moät vuøng nhôù, ñòa chæ cuûa vuøng nhôù ñöôïc göûi ñeán heä ñieàu haønh qua thanh ghi  Qua stack 1/28/2015 Khoa KTMT 17 Truyền tham số qua bảng 1/28/2015 Khoa KTMT 18 Ví dụ về system call 1/28/2015 Khoa KTMT 19 Các loại system call • • • • • Quá trình Quản lý File Quản lý các thiết bị I/O Cung cấp cơ chế giao tiếp Thông tin 1/28/2015 Khoa KTMT 20
- Xem thêm -