Tài liệu Chapter01-overview

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHOA KỸ THUẬT MÁY TÍNH Heä Ñieàu Haønh (Operating Systems) 1/20/2015 Khoa KTMT 1 Heä Ñieàu Haønh Thời gian: - Lý thuyết: 45 tiết - Thực hành: 30 tiết Điểm số: - Điểm thi giữa kỳ: 30% - Điểm thực hành: 20% - Điểm thi cuối HK: 50% • Khoa Kỹ thuật máy tính • GV: ThS. Hà Lê Hoài Trung • Email: [email protected] • https://sites.google.com/site/trunghlhitu/he-dhieuhanh/hk2-2013-2014 1/20/2015 Khoa KTMT • Module 2 Tài liệu tham khảo 1. Trần Hạnh Nhi, Lê Khắc Nhiên Ân. Giáo trình hệ điều hành. Trung tâm phát triển công nghệ thông tin-ĐHQG.HCM, 2005. 2. Nguyễn Phú Trường. Giáo trình hệ điều hành. ĐH Cần Thơ, 2005. 3. Silberschatz, Galvin, Gagne. Operating System Concepts. Nineth edition, John Wiley & Sons,2013 4. Mark E. Russinovich and David A. Solomon, Microsoft Windows Internals, 4th Edition, Microsoft Press, 2004. 1/20/2015 Khoa KTMT 3 Nội dung môn học Chương 1: Tổng quan về hệ điều hành Chương 2: Cấu trúc Hệ điều hành Chương 3: Quản lý tiến trình (Processes) Chương 4: Định thời CPU Chương 5: Đồng bộ hóa tiến trình Chương 6: Tắc nghẽn (Deadlocks) Chương 7: Quản lý bộ nhớ Chương 8: Bộ nhớ ảo Đọc thêm – tiểu luận: Chương 9: Hệ thống quản lý tập tin Chương 10: Hệ thống quản lý nhập/xuất Chương 11: Bảo vệ và an toàn hệ thống 1/20/2015 Khoa KTMT 4 Hình thức thi Thi giữa kỳ: • Thi tự luận & trắc nghiệm. • Đề đóng. • Thời gian làm bài 60’-75’. • Nội dung thi từ chương 1 – chương 4. Trong tài liệu số 3 chương 1- 2 chiếm 15% Thi cuối kỳ: • Thi tự luận & trắc nghiệm. • Đề đóng. • Thời gian làm bài 75’-90’. • Nội dung Chương 1 – chương 8. trong đó chương 1 – 4 chiếm 15% 1/20/2015 Khoa KTMT 5 Bài tập lớn 1. 2. https://sites.google.com/site/trunghlhitu/he-dhieu-hanh/projectmini Thực hành và … • Định nghĩa Hệ Điều Hành? • Học cái gì? Tại sao phải học HĐH 1/20/2015 Khoa KTMT 6 MiniProject • Đề tài 01: Hiện thực các giải thuật xếp lịch CPU: FCFS, SJF, SJF (preemptive & non-preemptive), priority, Round Robin. Sử dụng giao diện,minh họa chạy từng bước của các giải thuật • Đề tài 02: Đo thời gian thực thi của các process của mỗi loại process (thời gian trong lúc thực thi, thời gian trong lúc chờ sự kiện I/O) • Đề tài 03: BootLoader • Đề tài 04: Biên dịch 1 kernel có các chức năng theo yêu cầu trên kiến trúc máy chỉ định. 1/20/2015 Khoa KTMT 7 MiniProject • Đề tài 05: Viết 1 system call thêm vào hệ điều hành. • Đề tài 06: Hiện thực cơ chế giao tiếp giữa các process với nhau. • Đề tài 07: Hiện thực cơ chế blocking trong quá trình giao tiếp giữa các process • Đề tài 08: Hiện thực cơ chế đồng bộ của các process trong hệ điều hành Pintos • Đề tài 09: Cải tiến Thread trong hệ điều hành Pintos. 1/20/2015 Khoa KTMT 8 MiniProject • Đề tài 10: Cải tiến các process chạy ở chế độ người dùng trong hệ điều hành Pintos • Đề tài 11: Xây dựng bộ nhớ ảo cho hệ điều hành Pintos. • Đề tài 12: Xây dựng hệ thống File cho hệ điều hành Pintos. 1/20/2015 Khoa KTMT 9 Computing Devices Everywhere Chương I: Tổng quan hệ điều hành 1/20/2015 Khoa KTMT 11 1.1. Toång quan Giôùi thieäu – Ñònh nghóa heä ñieàu haønh – Caáu truùc heä thoáng maùy tính – Caùc chöùc naêng chính cuûa heä ñieàu haønh 1/20/2015 Khoa KTMT 12 Ñònh nghóa Heä ñieàu haønh laø gì? – Chöông trình trung gian giöõa phaàn cöùng maùy tính vaø ngöôøi söû duïng, coù chöùc naêng ñieàu khieån vaø phoái hôïp veäc söû duïng phaàn cöùng vaø cung caáp caùc dòch vuï cô baûn cho caùc öùng duïng. Ngöôøi duøng Caùc öùng duïng Muïc tieâu – Giuùp ngöôøi duøng deã daøng söû duïng heä thoáng. Heä Ñieàu Haønh – Quaûn lyù vaø caáp phaùt taøi nguyeân heä thoáng moät caùch hieäu quaû. Phaàn cöùng 1/20/2015 Khoa KTMT 13 Ñònh nghóa (tt) System Banking system Airline reservation Web browser Compilers Editors Command interpreter Application programs System programs Operating system Machine language Microprogramming Hardware Physical devices Hình cuûa Dror G. Feitelson 1/20/2015 Khoa KTMT 14 Caùc thaønh phaàn cuûa heä thoáng User 1/20/2015 Khoa KTMT 15 Caùc thaønh phaàn cuûa heä thoáng (tt)  Phaàn cöùng (hardware) Bao goàm caùc taøi nguyeân cô baûn cuûa maùy tính nhö CPU, boä nhôù, caùc thieát bò I/O,...  Heä ñieàu haønh (operating system) Phaân phoái taøi nguyeân, ñieàu khieån vaø phoái hôïp caùc hoaït ñoäng cuûa caùc chöông trình trong heä thoáng.  Chöông trình öùng duïng (application programs) Söû duïng taøi nguyeân heä thoáng ñeå giaûi quyeát moät vaán ñeà tính toaùn naøo ñoù cuûa ngöôøi söû duïng, ví duï: compilers, database systems, video games, business programs.  Döõ lieäu 1/20/2015 Khoa KTMT 16 Cấu trúc của hệ thống 1/20/2015 Khoa KTMT 17 Caùc chöùc naêng chính cuûa OS  Phaân chia thôøi gian xöû lyù vaø ñònh thôøi CPU  Phoái hôïp vaø ñoàng boä hoaït ñoäng giöõa caùc processes (coordination & synchronization)  Quaûn lyù taøi nguyeân heä thoáng (thieát bò I/O, boä nhôù, file chöùa döõ lieäu,…)  Thöïc hieän vaø kieåm soaùt access control, protection  Duy trì söï nhaát quaùn (integrity) cuûa heä thoáng, kieåm soaùt loãi vaø phuïc hoài heä thoáng khi coù loãi (error recovery)  Cung caáp giao dieän laøm vieäc cho users 1/20/2015 Khoa KTMT 18 Các dạng HĐH • • • Same machine, different operating systems: – IBM PC: DOS, Linux, NeXTSTEP, Windows, SCO Unix – DEC VAX: VMS, Ultrix-32, 4.3 BSD UNIX Same OS, different machines: UNIX – PC (XENIX 286, APPLE A/UX) – CRAY-Y/MP (UNICOS - AT&T Sys V) – IBM 360/370 (Amdahl UNIX UTS/580, IBM UNIX AIX/ESA) Windows NT, XP, 2000, 2003 – Intel i386 (i486 an NT 4.0), Alpha, PowerPC, MIPS, Itanium 1/20/2015 Khoa KTMT 19 1.2. PHAÂN LOAÏI HEÄ ÑIEÀU HAØNH Dưới góc độ loại máy tính Hệ điều hành dành cho máy MainFrame Hệ điều hành dành cho máy Server Hệ điều hành dành cho máy nhiều CPU Hệ điều hành dành cho máy tính cá nhân (PC) Hệ điều hành dành cho máy PDA (Embedded OS - hệ điều hành nhúng) Hệ điều hành dành cho máy chuyên biệt Hệ điều hành dành cho thẻ chíp (SmartCard) 1/20/2015 Khoa KTMT 20