Bài giảng Hệ điều hành - Chương 1: Tổng quan

Nội dung text: Bài giảng Hệ điều hành - Chương 1: Tổng quan

1. Lịch sử phát triển hệ điều hành (tt) ❑ (Mainframe) Time-sharing systems – Multiprogrammed systems không cung cấp khả năng tương tác hiệu quả với users – CPU luân phiên thực thi giữa các công việc ▪ Mỗi công việc được chia một phần nhỏ thời gian CPU (time slice, quantum time) ▪ Cung cấp tương tác giữa user và hệ thống với thời gian đáp ứng (response time) nhỏ (1 s) – Một công việc chỉ được chiếm CPU khi nó nằm trong bộ nhớ chính. – Khi cần thiết, một công việc nào đó có thể được chuyển từ bộ nhớ chính ra thiết bị lưu trữ (swapping), nhường bộ nhớ chính cho công việc khác. 1.11
2. Lịch sử phát triển hệ điều hành (tt) ❑ Yêu cầu đối với OS trong hệ thống time-sharing – Định thời công việc (job scheduling) – Quản lý bộ nhớ (memory management) ▪ Virtual memory – Quản lý các quá trình (process management) ▪ Định thời CPU ▪ Đồng bộ các quá trình (synchronization) ▪ Giao tiếp giữa các quá trình (process communication) ▪ Tránh deadlock – Quản lý hệ thống file, hệ thống lưu trữ – Cấp phát hợp lý các tài nguyên – Bảo vệ (protection) 1.12
3. Lịch sử phát triển hệ điều hành (tt) ❑ Máy để bàn (desktop system, personal computer) – Nhiều thiết bị I/O: bàn phím, chuột, màn hình, máy in, – Phục vụ người dùng đơn lẻ. – Mục tiêu chính của OS ▪ Thuận tiện cho user và khả năng tương tác cao. ▪ Không cần tối ưu hiệu suất sử dụng CPU và thiết bị ngoại vi. – Nhiều hệ điều hành khác nhau (MS Windows, Mac OS, Solaris, Linux, ). 1.13
4. Lịch sử phát triển hệ điều hành (tt) ❑ Hệ thống song song (parallel, multiprocessor, hay tightly-coupled system) – Nhiều CPU – Chia sẻ computer bus, clock – Ưu điểm ▪ System throughput: càng nhiều processor thì càng nhanh xong công việc ▪ Multiprocessor system ít tốn kém hơn multiple single- processor system: vì có thể dùng chung tài nguyên (đĩa, ) ▪ Độ tin cậy: khi một processor hỏng thì công việc của nó được chia sẻ giữa các processor còn lại 1.14
5. Lịch sử phát triển hệ điều hành (tt) ❑ Phân loại hệ thống song song – Đa xử lý đối xứng (symmetric multiprocessor - SMP) ▪ Mỗi processor vận hành một identical copy của hệ điều hành ▪ Các copy giao tiếp với nhau khi cần – Đa xử lý bất đối xứng (asymmetric multiprocessor) ▪ Mỗi processor thực thi một công việc khác nhau ▪ Master processor định thời và phân công việc cho các slave processors 1.15
6. Lịch sử phát triển hệ điều hành (tt) ❑ Hệ thống phân bố (distributed system, loosely-coupled system) – Mỗi processor có bộ nhớ riêng, các processor giao tiếp qua các kênh nối như mạng, bus tốc độ cao, leased line – Người dùng chỉ thấy một hệ thống đơn nhất – Ưu điểm ▪ Chia sẻ tài nguyên (resource sharing) ▪ Chia sẻ sức mạnh tính toán (computational sharing) ▪ Độ tin cậy cao (high reliability) ▪ Độ sẵn sàng cao (high availability): các dịch vụ của hệ thống được cung cấp liên tục cho dù một thành phần hardware trở nên hỏng 1.16
7. Lịch sử phát triển hệ điều hành (tt) ❑ Hệ thống phân bố (tt) Các mô hình hệ thống phân bố – Client-server ▪ Server: cung cấp dịch vụ ▪ Client: có thể sử dụng dịch vụ của server – Peer-to-peer (P2P) ▪ Các peer (máy tính trong hệ thống) đều ngang hàng nhau ▪ Không có cơ sở dữ liệu tập trung ▪ Các peer là tự trị ▪ Vd: Gnutella (Napster không phải là hệ thống P2P đúng nghĩa vì có cơ sở dữ liệu tập trung) 1.17
8. Lịch sử phát triển hệ điều hành (tt) ❑ Hệ thống thời gian thực (real-time system) – Sử dụng trong các thiết bị chuyên dụng như điều khiển các thử nghiệm khoa học, điều khiển trong y khoa, dây chuyền công nghiệp, thiết bị gia dụng – Ràng buộc về thời gian: hard và soft real-time Phân loại – Hard real-time ▪ Hạn chế (hoặc không có) bộ nhớ phụ, tất cả dữ liệu nằm trong bộ nhớ chính (RAM hoặc ROM) ▪ Yêu cầu về thời gian đáp ứng/xử lý rất nghiêm ngặt, thường sử dụng trong điều khiển công nghiệp, robotics, – Soft real-time ▪ Thường được dùng trong lĩnh vực multimedia, virtual reality với yêu cầu mềm dẻo hơn về thời gian đáp ứng 1.18
9. Lịch sử phát triển hệ điều hành (tt) ❑ Thiết bị cầm tay (handheld system) – Personal digital assistant (PDA): Palm, Pocket-PC – Điện thoại di động (cellular phones) – Đặc trưng ▪ Bộ nhớ nhỏ (512 KB – 128 MB) ▪ Tốc độ processor thấp (để ít tốn pin) ▪ Màn hình hiển thị có kích thước nhỏ và độ phân giải thấp. ▪ Có thể dùng các công nghệ kết nối như IrDA, Bluetooth, wireless 1.19