Bài giảng Hệ điều hành - Chương 1: Tổng quan về hệ điều hành - Trần Thị Như Nguyệt
Chapter 1: Tổng quan về
hệ điều hành
Mục tiêu
̶
̶
̶
Biết được hệ điều hành là gì
Biết được các loại hệ điều hành
Biết đượều hành
quan về hệ điều hành
2
Chuẩn đầu ra của bài học
̶
̶
Hiểu và phát biểu lại được các khái niệm cơ
bản về hệ điều hành, và các thành phần của hệ
điều hành
Biết được sự khác biệt cơ bản giữa các loại hệ
điều hành
quan về hệ điều hành
3
Nội dung
1. Tổng quan
2. Phân loại hệ điều hành
3. Lịch sử phát triển hệ điều hành
quan về hệ điều hành
4
Tổng quan
a. Định nghĩa hệ điều hành
b. Cấu trúc hệ thống máy tính
c. Các chức năng chính của hệ điều hành
quan về hệ điều hành
5
a. Định nghĩa
• Hệ điều hành là gì?
Người dùng
Chương trình trung gian giữa
phần cứng máy tính và người sử
dụng, có chức năng điều khiển và
phối hợp việc sử dụng phần cứng
và cung cấp
cho các ứng dụng.
Chạy ứng dụng abc trên
phần cứng XYZ
• Mục tiêu
̶
Giúp người dùng dễ dàng sử
dụng hệ t
̶
Quản lý và cấp phát tài nguyên
hệ thống một cách hiệu quả.
quan về hệ điều hành
6
a. Định nghĩa (tt)
Banking
system
Airline
reservation
Application programs
Web browser
Command
interpreter
Compilers
Editors
System programs
Hardware
Machine language
Microprogramming
Physical devices
[Nguồn: Dror G. Feitelson]
quan về hệ điều hành
7
b. Cấu trúc hệ thống máy tính
Một hệ thống máy tính có thể được phân chia thành 4
phần như sau:
Phần cứng (hardware)
Bao gồm các tài nguyên cơ bản của máy tính như CPU, bộ nhớ
(memory), các thiết bị xuất nhập (I/O devices)
Hệ điều hành (operating system)
Phân phối tài nguyên, điều khiển và phối hợp các hoạt động của
các chương trình trong hệ thống.
Chương trình ứng dụng (application programs)
Là cách mà tài nguyên hệ thống được sử dụng để giải quyết các
vấn để tính toán của người sử dụng.
Ví dụ: compilers, database systems, video games, business
programs.
Người sử dụng (Users)
8
c. Các chức năng chính của hệ điều hành
• Phân chia thời gian xử lý và định thời CPU
• Phối hợp và đồng bộ hoạt động giữa các tiến trình
(coordination & synchronization)
• Quản lý tài nguyên hệ thống như thiết bị I/O, bộ nhớ,
file chứa dữ
• Kiểm soát quyền truy xuất và bảo vệ máy tính
(access control, protection)
• Duy trì sự nhất quán (integrity) của hệ thống, kiểm
soát lỗi và perror
recovery)
• Cung cấp giao diện làm việc cho users
quan về hệ điều hành
10
c. Các chức năng chính của hệ điều hành
Tuy nhiên, thật sự các tính năng của hệ điều hành
phụ thuộc vào các góc nhìn khác nhau:
• Trên phương diện người sử dụng: muốn thuận lợi, dễ dàng
sử dụng và hiệu suất tốt (người sử dụng không quan tâm
việc sử dụng tài nguyên phần cứng bên trong như thế nào)
• Nhưng với sẻ (mainframe,
workstations, servers), việc chia sẻ tài nguyên phần cứng
phải được chú trọng hơn.
• Trong khi đó, với những máy tính cá nhân (có tài nguyên
phần cứng yếu hơn) thì tối ưu cho việc sử dụng và năng
lương tiêu hao thường được chú trọng hơn.
• Một vài máy tính có ít hoặc không có giao diện cho người sử
dụng (user interface), ví dụ như các máy tính nhúng.
quan về hệ điều hành
11
Nội dung
1. Tổng quan
2. Phân loại hệ điều hành
3. Lịch sử phát triển hệ điều hành
quan về hệ điều hành
12
Phân loại hệ điều hành
• 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 thông minh (Smart
Card)
quan về hệ điều hành
13
Phân loại hệ điều hành (tt)
• Dưới góc độ số chương trình được sử dụng
cùng lúc
̶
Hệ điều hành đơn nhiệm
Hệ điều hành đa nhiệm
̶
• Dưới góc độ người dùng (truy xuất tài
nguyên cùng lúc)
̶
Một người dùng
̶
Nhiều n
Mạng ngang hàng
Mạng có máy chủ: LAN, WAN, …
quan về hệ điều hành
14
Phân loại hệ điều hành (tt)
• Dưới góc độ hình thức xử lý
̶
Hệ thống xử lý theo lô (Batch systems)
Hệ thống đơn chương (uniprogramming OS)
Hệ thống đa chương (multiprogramming OS)
̶
Hệ thống chia sẻ thời gian (time-sharing
system)
̶
̶
̶
Hệ thống song song (parallel system)
Hệ thống phân tán (distributed system)
Hệ thống xử lý thời gian thực (real-time
system)
̶
Hệ thống nhúng (embedded system)
quan về hệ điều hành
15
Phân loại dưới góc độ hình thức xử lý
Hệ thống xử lý theo lô (Batch systems)
Hệ thống đơn chương
̶
̶
̶
Tác vụ được thi hành tuần tự.
Bộ giám sát thường trực
CPU và các thao tác nhập xuất:
Xử lý offline
Đồng bộ hóa các thao tác bên ngoài – Spooling
(Simultaneous Peripheral Operations Online)
Máy tính
Xuất
Nhập
chính
quan về hệ điều hành
16
Phân loại dưới góc độ hình thức xử lý (tt)
Hệ thống xử lý theo lô (Batch
systems)
Hệ thống đa chương
̶
̶
Nhiều công việc được nạp đồng thời vào bộ nhớ
chính
Khi một tiến trình yêu cầu thực hiện I/O thì thời
gian chờ sẽ lâu, trong thời gian này một tiến trìn
khác sẽ được thực thi.
̶
Tận dụng được thời gian rảnh, tăng hiệu suất sử
dụng CPU
Tác vụ
I/O
Bộ xử lý
Kết thúc tác vụ
quan về hệ điều hành
17
Phân loại dưới góc độ hình thức xử lý (tt)
Hệ thống xử lý theo lô (Batch systems)
Hệ thống đa chương: yêu cầu đối với hệ
điều hành
̶
Định thời công việc (job scheduling): chọn
job trong job pool trên đĩa và nạp nó vào bộ
nhớ để thực thi.
̶
̶
̶
̶
Quản lý bộ nhớ (memory management)
Định thời CPU (CPU scheduling)
Cấp phát tài nguyên (đĩa, máy in,…)
Bảo vệ
quan về hệ điều hành
18
Phân loại dưới góc độ hình thức xử lý (tt)
Hệ điều hành đơn chương
Hệ điều hành đa chương
quan về hệ điều hành
19
Phân loại dưới góc độ hình thức xử lý (tt)
Hệ thống chia sẻ thời gian (time-sharing
system)
̶
̶
̶
Hệ thống đa nhiệm (multitasking)
Lập lịch CPU
Thời giavụ rất
ngắn
Bộ xử lý
quan về hệ điều hành
20
Tải về để xem bản đầy đủ
42 trang
22240
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Hệ điều hành - Chương 1: Tổng quan về hệ điều hành - Trần Thị Như Nguyệt", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_he_dieu_hanh_chapter_1_tong_quan_ve_he_dieu_hanh_t.pdf
