Lý Thuyết Hệ Điều Hành
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.36 MB, 120 trang )
Lý Minh Thuận
BÀI GIẢNG
HỆ ĐIỀU HÀNH
Phần lý thuyết
Chương 1
Cấu Trúc Hệ
Thống Máy Tính
Lý Minh Thuận
Hệ Thống Máy Tính ≈
Computer System
Là 1 đơn vị xử lý độc lập có khả năng tương tác với
người sử dụng
Ví dụ : PC (Personal Computer), Laptop, Notebook,
Work Station, Server, …
Lý Minh Thuận
Các thành phần của 1 hệ thống máy tính
(Computer System)
Trung tâm xử lý
≈
Thùng máy (Computer Case)
Thiết bị hiển thị (Display Device)
≈
màn hình
(Monitor)
Thiết bị nhập (Input Device)
≈
Bàn phím
(Keyboard), Chuột (Mouse)
Thiết bị in ấn, loa, …
Lý Minh Thuận
Trung Tâm Xử Lý
Thùng máy (Case)
Bộ cấp nguồn (PSU =
Power Supply Unit)
Bo mạch chủ
(MotherBoard, MainBoard)
Chip vi xử lý trung tâm
(CPU = Central
Proccessing Unit)
Bộ nhớ (Memory, RAM =
Random Access Memory)
Mạch đồ họa (VGA Card=
Video Graphics Array)
Các mạch chuyên dụng
khác : Sound card, Network
card, Fax/Modem card, TV
Turner card …
Các thiết bị lưu trữ và truy
xuất : Ổ cứng (HardDrive),
ổ mềm (FloppyDrive),
CD/DVD Rom, …
Lý Minh Thuận
Bo mạch chủ (1)
RAM
ROM
Lý Minh Thuận
Bo mạch chủ (2)
Lý Minh Thuận
Vỏ máy (Case) và PSU
Lý Minh Thuận
Vai trò của chip vi xử lý (CPU)
Chịu trách nhiệm xử lý mọi hoạt động của máy tính.
Được sự hỗ trợ bởi các Device Controller
≈
Bộ điều
khiển thiết bị
Device Controller chịu trách nhiệm xử lý các hoạt
động đặc thù : thao tác toán học, thao tác của các
thiết bị như VGA card, Sound card, …
CPU và các DC chia sẻ với nhau đường truyền (bus)
dữ liệu, bộ nhớ chính, …
Lý Minh Thuận
Quá Trình (Các trạng thái xảy ra khi máy
tính) Khởi Động (1)
Người sử dụng kích hoạt power switch trên
motherboard
kích hoạt PSU
motherboard
khởi động
khởi động chương trình bootstrap.
Bootstrap :
1. Khởi động và kiểm tra các thiết bị của máy
tính : CPU, RAM, VGA, Các ổ đĩa …
2. Định vị hệ điều hành sẽ được khởi động
3. Khởi động hệ điều hành
Lý Minh Thuận
Cơ chế hoạt động giữa CPU và các DC
CPU và các DC : thành phần nòng cốt của
Motherboard, đóng vai trò như các đơn vị xử lý.
CPU
DC DC
DCDC
RAM
Lý Minh Thuận
DC = Device Controller = bộ điều khiển
thiết bị
1 DC đóng vai trò điều khiển, là trung tâm xử lý của
từng thiết bị riêng biệt trong hệ thống máy tính.
Thiết bị có thể được tích hợp sẵn trên Motherboard
(như ALU, Co-Proccessor, …) hoặc là 1 thiết bị rời /
card gắn thêm vào Motherboard qua các khe cắm,
cổng.
Lý Minh Thuận
Cơ chế ngắt
Xem sách trang 3
Ngắt : cơ chế liên lạc giữa các thành phần trong CS
Cơ chế phát sinh ngắt
Hàm dịch vụ xử lý ngắt
Bảng vector ngắt
Stack hệ thống
Lý Minh Thuận
Các thiết bị trong 1 CS hiện đại
CPU Case
MotherBoard
Ram
CPU
VGA Card
Sound Card
HDD
CD/DVD Drive
FDD
PSU
Monitor
Keyboard
Mouse
Speaker
…
Lý Minh Thuận
Cấu trúc nhập xuất
Nhập xuất
≈
cách thức liên lạc giữa CPU và các DC.
Mỗi DC đăng ký 1 hoặc 1 tập thanh ghi + 1 vùng
nhớ đệm cục bộ (local buffer)
CPU gởi yêu cầu xử lý đến DC qua thanh ghi
DC
xử lý và đưa dữ liệu kết quả ra local buffer.
Lý Minh Thuận
Các cơ chế nhập xuất
Nhập xuất đồng bộ : DC hoặc CPU sau khi yêu cầu
xử lý sẽ chờ cho đến khi nhận được kết quả thích
hợp.
Nhập xuất không đồng bộ : DC hoặc CPU sau khi
yêu cầu xử lý tiếp tục làm công việc khác, chỉ nhận
kết quả bằng 1 thông báo bởi 1 ngắt phát sinh do
DC được yêu cầu.
Lý Minh Thuận
Mô tả thiết bị trong CS
Lý Minh Thuận
Cấu trúc lưu trữ
Cấu trúc lưu trữ của 1 CS gồm :
•
Bộ nhớ chính
•
Thanh ghi, cache
•
Đĩa cứng, mềm, đĩa CD/DVD, USB Drive , …
•
Băng từ
Lý Minh Thuận
Cơ chế bảo vệ phần cứng
Bảo vệ =
CPU
Bộ nhớ
Cấu trúc nhập xuất
Quản lý chia sẻ các tài nguyên khác
Lý Minh Thuận
BÀI GIẢNG
HỆ ĐIỀU HÀNH
Phần lý thuyết
Chương 2
Tổng Quan Về Hệ Điều
Hành
GV: Nguyễn Duy Nhất
Lý Minh Thuận
Khái niệm HĐH
Các chương trình ứng dụng
Word Excel Games …
Hệ Điều Hành
Tài nguyên
phần cứng
Người sử
dụng
Hệ
Thống
Máy
Tính
Lý Minh Thuận
Khái niệm HĐH
Là chương trình hoạt động giữa người sử dụng và
phần cứng máy tính.
Cung cấp môi trường để người sử dụng cài đặt và
thi hành các chương trình tiện ích.
Quản lý, phân phối và bảo vệ tài nguyên phần cứng
Tài nguyên phần cứng = CPU, bộ nhớ, cấu trúc nhập xuất, cấu
trúc lưu trữ
Lý Minh Thuận
Phân loại HĐH
Hệ thống xử lý theo lô đơn giản
Hệ thống xử lý theo lô đa chương
Hệ thống chia sẻ thời gian
Hệ thống song song
Hệ thống phân tán
Lý Minh Thuận
Hệ thống xử lý theo lô đơn giản
Xử lý theo lô (batch proccessing) : các công việc
được thực hiện tuần tự được chỉ định trước
Khuyết điểm : không tận dụng được hiệu suất sử
dụng CPU và các tài nguyên phần cứng.
Lý Minh Thuận
Hệ thống xử lý theo lô đa chương
Lập lịch (schedule) thực hiện các công việc : tổ chức
các công việc sao cho CPU được sử dụng với hiệu
suất cao nhất
Vấn đề : Lập lịch cho công việc, CPU và bộ
nhớ
Ưu điểm : khắc phục được 1 phần khuyết
điểm của hệ thống xử lý theo lô
Lý Minh Thuận
Hệ thống chia sẻ thời gian
Còn được gọi là hệ thống đa nhiệm (multi-tasking) :
nhiều công việc được thực hiện cùng lúc thông qua
cơ chế chuyển đổi CPU với thời gian chuyển đổi rất
nhanh.
Phức tạp hơn hệ thống đa chương : phải có các chức
năng quản trị và bảo vệ bộ nhớ, sử dụng bộ nhớ ảo.
Là kiểu mẫu của các HĐH hiện đại
