Bài giảng Hệ điều hành - Chương 1: Giới thiệu chung - Trường Đại học Kinh tế quốc dân

Nội dung text: Bài giảng Hệ điều hành - Chương 1: Giới thiệu chung - Trường Đại học Kinh tế quốc dân

1. Hệ điều hành Chương 1: Giới thiệu chung Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 1
2. Tổng quan • Khái niệm về hệ điều hành • Các hệ thống máy tính • Cấu trúc hệ điều hành Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 2
3. Hệ điều hành trong hệ thống máy tính Phần cứng - cung cấp các tài nguyên máy tính cơ bản (CPU, bộ nhớ, các thiết bị I / O). Hệ điều hành - kiểm soát và điều phối việc sử dụng phần cứng cho các chương trình ứng dụng khác nhau và người sử dụng khác nhau. Chương trình ứng dụng – sử dụng tài nguyên hệ thống máy tính để giải quyết các vấn đề của người sử dụng. Người sử dụng (người, máy móc, các máy tính khác). Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 3
4. Mục tiêu hệ điều hành • Mục tiêu của hệ điều hành: – Chạy chương trình và giúp giải quyết vấn đề của người sử dụng dễ dàng hơn. – Làm cho hệ thống máy tính dễ sử dụng. – Sử dụng phần cứng máy tính một cách hiệu quả. Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 4
5. Định nghĩa hệ điều hành • Bộ cấp phát tài nguyên - quản lý và phân bổ tài nguyên. • Chương trình điều khiển - điều khiển việc thực hiện các chương trình của người sử dụng và hoạt động của các thiết bị I / O. • Hạt nhân - một chương trình luôn luôn chạy. Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 5
6. Các hệ thống máy tính • Các hệ thống mainframe – Hệ thống xử lý theo lô – Hệ thống đa chương trình – Hệ thống đa người dùng • Hệ thống để bàn • Hệ thống đa xử lý • Các hệ thống phân tán: khách – chủ, điểm tới điểm • Hệ thống cluster • Hệ thống thời gian thực • Hệ thống cầm tay Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 6
7. Hệ thống xử lý theo lô • Người dùng không tương tác trực tiếp với hệ thống máy tính • Người dùng chuẩn bị một công việc và đệ trình tới người vận hành máy tính • Người dùng nhận lại kết quả sau 1 khoảng thời gian không xác định Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 7
8. Hệ thống đa chương trình • HĐH giữ nhiều chương trình trong bộ nhớ • HĐH chạy 1 chương trình trong số đó, khi chương trình này phải đợi, HĐH chuyển sang chạy chương trình khác. Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 8
9. Hệ thống đa người dùng • Còn gọi là hệ thống chia sẻ thời gian, cho phép nhiều người dùng tương tác với máy tính • Mỗi người dùng có ít nhất 1 chương trình đang chạy gọi là tiến trình. • Hệ thống chia cho mỗi tiến trình một khe thời gian. • Khi hết khe thời gian thì hệ thống chay tiến trình khác Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 9
10. Hệ thống để bàn • Một người dùng sử dụng toàn bộ hệ thống • Tận dụng hiệu năng CPU không còn là vấn đề quan tâm hàng đầu • Một số tính năng của hệ thống chia sẻ thời gian vẫn được áp dụng cho hệ thống để bàn Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 10
11. Hệ thống đa xử lý • Phổ biến là hệ thống đa xử lý đối xứng • Mỗi CPU chạy một bản copy của HĐH và liên lạc với nhau khi cần • Hệ thống đa xử lý có các lợi ích sau – Tăng hiệu năng – Tăng tính kinh tế khi mở rộng – Tăng độ tin cậy Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 11
12. Hệ thống khách – chủ • Hệ thống máy chủ dùng phục vụ các yêu cầu từ nhiều máy khách Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 12
13. Hệ thống điểm tới điểm • Một HĐH mạng cung cấp một giao thức liên lạc cho phép các tiến trình khác nhau trên các máy tính khác nhau có thể truyền tin được cho nhau. • Một máy tính trong hệ thống này hoạt động độc lập nhưng vẫn nhận biết được mạng và có thể liên lạc với các máy tính khác trong mạng. • Máy tính trong hệ thống vừa sử dụng dịch vụ vừa cung cấp dịch vụ Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 13
14. Hệ thống cluster • Hệ thống cluster bao gồm 2 hay nhiều hệ thống đơn lẻ • Thường dùng để tăng độ sẵn sàng và hiệu năng Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 14
15. Hệ thống thời gian thực • Hệ thống thời gian thực phải đáp ứng các thách thức về mặt thời gian • Công việc phải được hoàn thành trong một giới hạn thời gian đã xác định • Hệ thống thời gian thực cứng đảm bảo các tác vụ quan trọng được hoàn thành đúng hạn • Hệ thống thời gian thực mềm đảm bảo các tác vụ quan trọng có độ ưu tiên cao nhất Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 15
16. Hệ thống cầm tay • Bị giới hạn về sức mạnh phần cứng: tốc độ CPU, kích thước bộ nhớ, kích thước màn hình • Rất tiện lợi và mang đi được Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 16
17. Các môi trường tính toán • Tính toán truyền thống • Tính toán dựa trên Web • Tính toán nhúng Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 17
18. Cấu trúc máy tính Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 18
19. Các dịch vụ hệ điều hành Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 19
20. Cấu trúc HĐH: đơn giản • MS-DOS có cấu trúc nhưng giữa giao diện và chức năng không có sự phân chia rõ rệt • UNIX bao gồm hai phần : hạt nhân và các chương trình hệ thống Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 20
21. Cấu trúc HĐH: phân lớp • Các hệ thống điều hành được chia thành một số lớp, mỗi lớp được xây dựng trên đỉnh các lớp thấp hơn. Các lớp dưới cùng (layer 0), là phần cứng, lớp cao nhất (layer N) là giao diện người dùng. • Với tính mô đun, một lớp chỉ sử dụng chức năng và dịch vụ của các lớp cấp thấp hơn. Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 21
22. Cấu trúc HĐH: Máy ảo Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 22
23. Tài liệu tham khảo • Andrew S. Tanenbaum, Modern Operating Systems (2nd Edition), 2001 • Abraham Silberschatz, Peter B. Galvin, Greg Gagne, Operating System Concepts (8th edition), 2008 Dang Minh Quan: Institute of IT for Economics-NEU, 2011 23