CHƯƠNG CHƯƠNG 2 2 C C Ấ Ấ U TR U TR Ú Ú C H C H Ệ Ệ ĐI ĐI Ề Ề U H U H À À NH NH 2.2 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7 th Edition, Jan 14, 2005 N N Ộ Ộ I DUNG I DUNG  Các dịch vụ hệđiều hành (Operating System Services)  Giao diện HĐH người dùng (User Operating System Interface)  Lờigọihệ thống (System Calls)  Các kiểulờigọihệ thống (Types of System Calls)  Chương trình hệ thống (System Programs)  Thiếtkế và thựcthi HĐH (Operating System Design and Implementation)  Cấu trúc HĐH (Operating System Structure)  Máy ảo (Virtual Machines)  Các thế hệ HĐH (Operating System Generations)  Boot hệ thống (System Boot) 2.3 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7 th Edition, Jan 14, 2005 M M Ụ Ụ C TIÊU C TIÊU  Mô tả các dịch vụ một HĐH cung cấpchongười dùng, quá trình và các hệ thống khác.  Thảoluận các phương pháp cấutrúcmột HĐH.  Giải thích các HĐH đượccàiđặtnhư thế nào và chúng boot ra sao. 2.4 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7 th Edition, Jan 14, 2005 C C Á Á C D C D Ị Ị CH V CH V Ụ Ụ HĐH HĐH  Mộttậpcácdịch vụ HĐH cung cấpcácchứcnăng hữudụng cho người dùng: z Giao diệnngười dùng  Giao diện hàng lệnh (Command Line Interface - CLI)  Giao diệnngười dùng đồ họa (Graphics User Interface - GUI)  Bó (Batch) z Thựchiệnchương trình:  Nạpchương trình vào bộ nhớ  Chạychương trình  Kết thúc chương trình: bình thường / bấtbìnhthường (chỉđịnh lỗi) z Các hoạt động I/O z Thao tác hệ thống file 2.5 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7 th Edition, Jan 14, 2005 C C Á Á C D C D Ị Ị CH V CH V Ụ Ụ HĐH HĐH (Cont.) (Cont.) z Liên lạc  Thông qua bộ nhớ chia sẻ  Thông qua truyền thông điêp z Phát hiệnlỗi  Xảy ra trong CPU và phầncứng bộ nhớ, trong thiếtbị I/O, trong chương trình người dùng  Đốivớimỗikiểulỗi, HĐH chorahànhđộng thích hợp, đảmbảo tính toán đúng và nhất quán  Gỡ rối (Debugging) 2.6 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7 th Edition, Jan 14, 2005 C C Á Á C D C D Ị Ị CH V CH V Ụ Ụ HĐH HĐH (Cont.) (Cont.)  Tậpcácchứcnăng khác của HĐH nhằm đảmbảohệ thống hoạt động hiệuquả thông qua chia sẻ tài nguyên z Cấp phát tài nguyên (Resource allocation) : nhiềukiểucấp phát tài nguyên  Mộtsố (ví dụ CPU cycles,mainmemory, và file storage) có thể có mã cấp phát đặcbiệt  Mộtsố khác (ví dụ I/O devices) có thể có mã yêu cầuvàgiải phóng chung z Kiểm toán (Accounting) : Lưuvếtsử dụng củangười dùng (kiểutài nguyên, thờigiansử dụng …) z Bảovệ và an ninh (Protection and security) :  Bảovệ : bao gồm đảmbảotấtcả các truy xuất đến các nguyên hệ thống được điềukhiển  An ninh : chống truy xuấtbấthợplệđến các tài nguyên 2.7 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7 th Edition, Jan 14, 2005 GIAO DI GIAO DI Ệ Ệ N H N H À À NG L NG L Ệ Ệ NH NH - - CLI CLI  CLI cho phép đầuvàolệnh trựctiếp:  Mộtsố thựchiệntrongphương thứchạt nhân, mộtsố bởi chương trình hệ thống  shells  Đem về một hàng lệnh từ người dùng và thựchiệnnó – Các lệnh dính liền – Tên chương trình 2.8 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7 th Edition, Jan 14, 2005 GIAO DI GIAO DI Ệ Ệ N NGƯ N NGƯ Ờ Ờ I D I D Ù Ù NG Đ NG Đ Ồ Ồ H H Ọ Ọ A A - - GUI GUI  Giao diệnbiểutượng z Chuột, bàn phím và màn hình z Các biểutượng (Icons) biểudiễn files, chương trình, hành động … z Các phím chuộttrênđốitượng giao diệngâyracáchànhdộng khác nhau (cung cấp thông tin, chọnlựa, thựchiệnchứcnăng, mở thư mục…)  Nhiềuhệ thống bao hàm cả CLI và GUI z Microsoft Windows z Apple Mac OS X z UNIX z Solaris (Java Desktop, KDE) 2.9 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7 th Edition, Jan 14, 2005 L L Ờ Ờ I G I G Ọ Ọ I H I H Ệ Ệ TH TH Ố Ố NG NG  Giao diệnlậptrìnhđếncácdịch vụ  Thường đượcviết trong ngôn ngữ lậptrìnhmức cao (C / C++ …)  Đượctruyxuấtbởichương trình thông qua giao diệnlậptrìnhứng dụng mứccao(Application Program Interface - API)  Các API thông dụng nhất: z Win32 API / Windows z POSIX API cho các hệ thống dựatrênPOSIX (baogồmtấtcả các phiên bảncủa UNIX, Linux, và Mac OS X), and z Java API cho máy ảo Java (Java virtual machine - JVM) 2.10 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7 th Edition, Jan 14, 2005 V V Í Í D D Ụ Ụ L L Ờ Ờ I G I G Ọ Ọ I H I H Ệ Ệ TH TH Ố Ố NG NG  Dãy lờigọihệ thống để sao chép một file [...]... giới hạn bởi tính năng phần cứng, được cấu trúc hóa, gồm hai phần tách biệt: Các chương trình hệ thống Hạt nhân Mọi thứ bên dưới giao diện lời gọi hệ thống bên trên phần cứng Cung cấp hệ thống file, lập lịch biểu CPU, quản trị bộ nhớ, các các chức năng khác Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.27 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 CẤU TRÚC HỆ THỐNG UNIX Operating System Concepts... Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 THỰC THI LỜI GỌI HỆ THỐNG Thông thường, một số kết hợp với mỗi lời gọi hệ thống Giao diện lời gọi hệ thống duy trì một bảng tương ứng với các số này Giao diện lời gọi hệ thống gọi lời gọi hệ thống mong muốn trong hạt nhân, trả lại tình trạng lời gọi hệ thống và trả lại các giá trị Người gọi không cần biết về sự thực thi của lời gọi hệ thống Chỉ cần tuân thủ API và hiểu cái... “không gian hẹp” Không chia thành các modules Có cấu trúc nhưng các giao diện và các mức tính năng không được tách biệt Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.23 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 CẤU TRÚC PHÂN TẦNG CỦA MS-DOS Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.24 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TẦNG HĐH được chia thành một số tầng (mức), mỗi... nhìn HĐH dưới các chương trình hệ thống không dưới các lời gọi hệ thống Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.21 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 THIẾT KẾ & THỰC THI HĐH Cấu trúc bên trong của các HĐH khác nhau có thể rất khác nhau Bắt đầu bởi xác định các đích và các đặc tả Bị ảnh hưởng bởi chọn phần cứng, kiểu hệ thống Đích người dùng và đích hệ thống Đích người dùng: thuận... Edition, Jan 14, 2005 2.28 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 CẤU TRÚC HỆ THỐNG VI HẠT NHÂN Chuyển nhiều nhất như có thể các chức năng hạt nhân sang không gian người dùng Liên lạc giữa các modules người dùng sử dụng truyền thông điệp Các lợi điểm: Dễ dàng hơn trong việc mở rộng microkernel Dễ dàng hơn trong việc lái HĐH sang các cấu trúc mới Đáng tin cậy hơn An ninh hơn Các phương hại: Tổng phí hiệu... Gagne ©2005 API – LỜI GỌI HỆ THỐNG – MỐI QUAN HỆ OS Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.13 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 VÍ DỤ THƯ VIỆN C CHUẨN Chương trình C gọi lời gọi thư viện printf(), printf gọi lời gọi hệ thống write() Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.14 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 TRUYỀN THAM SỐ TRONG LỜI GỌI HỆ THỐNG Thông thường, thông... Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 CÁC CHƯƠNG TRÌNH HỆ THỐNG Các chương trình hệ thống cung cấp môi trường thuận lợi cho phát triển và thực hiện chương trình Có thể được chia thành: Thao tác file: Tạo, xóa, sao chép, đổi tên, in, dump, liệt kê … Thông tin tình trạng: Date, time, lượng bộ nhớ sẵn dùng, không gian đĩa, số người dùng … Thông tin sổ ghi, gỡ rối Thông tin cấu hình … Sửa đổi file Các bộ soạn thảo văn... dụng, dễ học, tin cậy, an toàn và nhanh Đích hệ thống : dễ thiết kế, thực thi, bảo trì, mềm dẻo, tin cậy, lượng thứ lỗi và hiệu quả Tách biệt chính sách và cơ chế là nguyên lý rất quan trọng để đảm bảo tính mềm dẻo Chính sách: làm cái gì? Cơ chế: Làm như thế nào? Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.22 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 CẤU TRÚC ĐƠN GIẢN MS-DOS – Được viết để cung... Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 CÁC CHƯƠNG TRÌNH HỆ THỐNG (cont) Hỗ trợ ngôn ngữ lập trình Compilers, assemblers, debuggers và interpreters Nạp và thực hiện chương trình Bộ nạp tuyệt đối, bộ nạp tái định vị, bộ tạo nối kết, bộ phủ lấp, hệ thống gỡi rối cho ngôn ngữ mức cao và ngôn ngữ máy Liên lạc Cung cấp cơ chế tạo nối kết ảo giữa các quá trình, người dùng và các hệ thống máy tính Cho phép người dùng gửi... System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.29 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 CẤU TRÚC Mac OS X Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.30 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 CÁC MODULES Hầu hết các HĐH hiện đại thực thi các modules hạt nhân: Sử dụng tiếp cận hướng đối tượng Tách biệt mỗi thành phần lõi Trao đổi thông qua giao diện Có thể nạp mỗi khi cần Operating System Concepts . DUNG I DUNG  Các dịch vụ hệ iều hành (Operating System Services)  Giao diện HĐH người dùng (User Operating System Interface)  Lờigọihệ thống (System Calls)  Các kiểulờigọihệ thống (Types of System. kếthợpvớimỗilờigọihệ thống z Giao diệnlờigọihệ thống duy trì mộtbảng tương ứng vớicác số này  Giao diệnlờigọihệ thống gọilờigọihệ thống mong muốn trong hạt nhân, trả lại tình trạng lờigọihệ thống và. trình hệ thống (System Programs)  Thiếtkế và thựcthi HĐH (Operating System Design and Implementation)  Cấu trúc HĐH (Operating System Structure)  Máy ảo (Virtual Machines)  Các thế hệ HĐH