Môn h c: H Đi u Hànhọ ệ ề Ngày b t đ u: 16/02/2009ắ ầ Ngày k t thúc: 16/05/2009ế Gi ng viên: TS Tô Tu n ra đ c ng.ả ấ ề ươ CÁC CÂU H I VÀ BÀI T P ÔN T PỎ Ậ Ậ 1.1. M c tiêu, ý nghĩa và c u trúc môn h c “H đi u hành”.ụ ấ ọ ệ ề Gi i:ả Ý nghĩa: Ý nghĩa: - Hi u sâu nguyên lý ho t đ ng c a Ph n c ng và Ph n m m máy tính.ể ạ ộ ủ ầ ứ ầ ề - H c ph ng pháp phân tích, thi t k và l p trình m t h th ng l n đ áp d ng cho côngọ ươ ế ế ậ ộ ệ ố ớ ể ụ tác nghi p v sau này.ệ ụ M c tiêu:ụ M c tiêu:ụ Cung c p các khái ni m c b n v c u trúc và ho t đ ng c a HĐH.ấ ệ ơ ả ề ấ ạ ộ ủ Mô t v n t t:ả ắ ắ Mô t v n t t:ả ắ ắ - Khái ni m chung, L ch s , Phân lo i HĐH.ệ ị ử ạ - Nguyên lý và ho t đ ng các kh i ch c năng.ạ ộ ố ứ - Gi i thi u dòng HĐH Windows NT/2000/XP/2003ớ ệ 1.2. M t s quan ni m sai v môn h c “H đi u hành”.ộ ố ệ ề ọ ệ ề Gi i:ả  Môn h c đ n gi n, không có gì m i, không có gì đ c bi t.ọ ơ ả ớ ặ ệ  Môn h c ch y u là lý thuy t, ch ng tác d ng gì.ọ ủ ế ế ẳ ụ  Môn h c r t khó, không có cách nào làm ch đ c.ọ ấ ủ ượ 1.3. Phân tích Đ nh nghĩa “H đi u hành là Máy tính m r ng (Extended Machine) hay Máy tínhị ệ ề ở ộ o (Virtual Machine)”.ả Gi i:ả  n các chi ti t c a ph n c ng đ máy tính d s d ng h n.Ẩ ế ủ ầ ứ ể ễ ử ụ ơ  Ng i s d ng và ng i l p trình đ c cung c p m t giao di n đ n gi n, dườ ử ụ ườ ậ ượ ấ ộ ệ ơ ả ễ hi u và không ph thu c vào thi t b c th .ể ụ ộ ế ị ụ ể  Th c t , HĐH là m t h th ng bao g m nhi u máy tính tr u t ng x p thànhự ế ộ ệ ố ồ ề ừ ượ ế nhi u l p ch ng lên nhau. Máy tính m c d i ph c v cho máy tính m c trên.ề ớ ồ ứ ướ ụ ụ ứ  B n thân ch ng trình ng d ng cũng là m t máy tính tr u t ng và ph i dả ươ ứ ụ ộ ừ ượ ả ễ s d ng nh t.ử ụ ấ  Công vi c c a ng i l p trình là liên t c xây d ng các máy tính tr u t ngệ ủ ườ ậ ụ ự ừ ượ nh v y (cho ng i khác s d ng và cho c chính mình).ư ậ ườ ử ụ ả 1.4. Phân tích Đ nh nghĩa “H đi u hành là b qu n lý tài nguyên (Resource Manager)”.ị ệ ề ộ ả Gi i:ả  Đáp ng các yêu c u s d ng tài nguyên thi t b nh : CPU, B nh trong, đĩa, ứ ầ ử ụ ế ị ư ộ ớ Ổ Ổ băng, Máy in, Card m ng, ạ  Trong tr ng h p nhi u ch ng trình, nhi u ng i dùng cùng chia s các tài nguyênườ ợ ề ươ ề ườ ẻ chung nh v y, HĐH ph i gi i quy t tranh ch p có th x y ra và đ ng ra làm trung gianư ậ ả ả ế ấ ể ả ứ đi u ph i sao cho tài nguyên đ c s d ng đúng th t , dùng xong l i đ c c p cho đ iề ố ượ ử ụ ứ ự ạ ượ ấ ố t ng khác s d ng.ượ ử ụ  Hình dung tình hu ng:ố 3 ch ng trình cùng in ra m t máy in duy nh t. Khó ch p nh nươ ộ ấ ấ ậ tr ng h p 1 trang in xen k nhi u k t qu t nhi u ngu n khác nhau. HĐH gi i quy tườ ợ ẽ ề ế ả ừ ề ồ ả ế b ng cách đ a k t qu in c a m i ch ng trình t m th i ra đĩa c ng, sau đó l n l t inằ ư ế ả ủ ỗ ươ ạ ờ ứ ầ ượ t đĩa vào th i đi m thích h p.ừ ờ ể ợ 1.5. Trình bày c u trúc khái quát c a h th ng máy tính và liên h v i c u trúc trong th c t .ấ ủ ệ ố ệ ớ ấ ự ế Gi i:ả 1.6. B n th h phát tri n c a h đi u hành là nh ng th h nào? N n t ng Ph n c ng vàố ế ệ ể ủ ệ ề ữ ế ệ ề ả ầ ứ Ph n m m t ng ng ra sao?ầ ề ươ ứ Gi i:ả  Th h 1 (1945 -1955): Đèn đi n t - B ng đi u khi n (Plugboards)ế ệ ệ ử ả ề ể  Th h 2 (1955 -1965): Bóng bán d n - H x lý lô (Batch Systems)ế ệ ẫ ệ ử  Th h 3 (1965 -1980): M ch IC - H đa ch ng (Multiprogrammingế ệ ạ ệ ươ Systems), H chia th i gian (Time-Sharing Systems)ệ ờ  Th h 4 (1980 - đ n nay): M ch LSI (Large Scale Integration) và Các h đi uế ệ ế ạ ệ ề hành hi n đ i.ệ ạ 1.7. L ch s và tình hình s d ng h đi u hành Vi t Nam.ị ử ử ụ ệ ề ở ệ Gi i:ả  Máy tính Minsk-32 ( Liên Xô ) v i HĐH đ n ch ng Dispatcher t i Trung tâmớ ơ ươ ạ Toán - Máy tính, BQP (t 1974 - 1990)ừ  Máy tính ES-1022 ( Liên Xô ) v i HĐH đa ch ng OS/ES (t ng đ ng v iớ ươ ươ ươ ớ OS/360 c a IBM) t i Đ i h c Bách khoa Hà N i (t 1986 - 1996)ủ ạ ạ ọ ộ ừ  Máy tính IBM 360/50 v i HĐH đa ch ng OS/360 t i Trung tâm Đi n toánớ ươ ạ ệ ti p v n c a Quân đ i Sài Gòn ( t 1974 )ế ậ ủ ộ ừ  Các HĐH cho máy vi tính: PC-DOS, MS-DOS, MacOS, OS/2, Windows 9x, Windows NT/2000/XP/VISTA, RedHat Linux, Linux VN 1.0, VietKey Linux 3.0, 1.8. Trên các máy l n th i kỳ đ u, H X lý lô ho t đ ng th nào?ớ ờ ầ ệ ử ạ ộ ế Gi i:ả  Thi t b I/O : card reader, tape drivesế ị  C n có ng i v n hành: operator (user ầ ườ ậ ≠ operator) Gi m setup time ả → ghép nhóm công vi c (batching jobs)ệ Ví d : ghép 2 công vi c cùng dùng trình biên d ch Fortran, ụ ệ ị → ti t ki m đ c th i gianế ệ ượ ờ load trình biên d ch Fortran.ị  Là h đi u hành s khai nh t ch có Resident Monitor, trongệ ề ơ ấ ỉ đó ch a các ph n đi u khi n quá trình x lý, tính toán nh :ứ ầ ề ể ử ư Loader, job sequencing, control card interpreter, device drivers.  T i m i th i đi m ch có m t ti n trình hay m t tác v trong b nh .ạ ỗ ờ ể ỉ ộ ế ộ ụ ộ ớ 1.9. Nguyên lý ho t đ ng c a H đi u hành Đa ch ng.ạ ộ ủ ệ ề ươ Gi i:ả H đi u hành đa ch ng (Multiprogramming System): Đây là h cho phép nhi u công vi c cùngệ ề ươ ệ ề ệ ch y m t lúc. Cùng chia s quy n s d ng CPU theo m t thu t toán nào đó. Ví d nhạ ộ ẻ ề ử ụ ộ ậ ụ ư Windows 3.1, Windows 9x… Nhìn chung: 1. Có nhi u tác v (ti n trình) cùng m t lúc đ c n p đ ng th i vào b nh chính.ề ụ ế ộ ượ ạ ồ ờ ộ ớ 2. Th i gian x lý c a CPU đ c phân chia gi a các tác v đó.ờ ử ủ ượ ữ ụ 3. T n d ng đ c th i gian r nh tăng ậ ụ ượ ờ ả hi u su t s d ng CPUệ ấ ử ụ (CPU utilization) 4. Và khi m t m t tác v không c n đ n CPU (do ph i th c hi n I/O v i thi t b ngo i vi),ộ ộ ụ ầ ế ả ự ệ ớ ế ị ạ thì tác v khác đ c thi hành.ụ ượ 5. Yêu c u:ầ Operating System Job i B nh ộ ớ trong  Đ ng th i công vi c (job scheduling): ch n job trong job pool trên đĩa và n pồ ờ ệ ọ ạ nó vào b nh đ th c thi.ộ ớ ể ự  Qu n lý b nh (memory management).ả ộ ớ  Đ nh th i CPU (CPU scheduling).ị ờ  C p phát tài nguyên (đĩa, máy in,…).ấ  B o v .ả ệ 1.10.Nguyên lý ho t đ ng c a H đi u hành Chia th i gian (Time – Sharing System).ạ ộ ủ ệ ề ờ Gi i:ả  Là lo i h đi u hành đa ch ng (Multi-programmed systems) nh ng không cung c pạ ệ ề ươ ư ấ kh năng t ng tác v i usersả ươ ớ  CPU luân phiên chuy n đ i th c thi gi a các công vi cể ổ ự ữ ệ  Quá trình chuy n đ i x y ra ể ổ ả th ng xuyên h nườ ơ , m i công vi c ch đ c chia m tỗ ệ ỉ ượ ộ ph n nh th i gian CPUầ ỏ ờ  Cung c p s t ng tác gi a h th ng v i userấ ự ươ ữ ệ ố ớ Khi k t thúc th c thi m t l nh, OS s ch l nh k ti p t bàn phím chế ự ộ ệ ẽ ờ ệ ế ế ừ ứ không ph i t card readerả ừ  M t công vi c ch đ c chi m CPU đ x lý khi nó n m trong b nh chínhộ ệ ỉ ượ ế ể ử ằ ộ ớ  Khi c n thi t, m t công vi c nào đó có th đ c chuy n t b nh chính ra thi t bầ ế ộ ệ ể ượ ể ừ ộ ớ ế ị l u tr , nh ng b nh chính cho công vi c khác.ư ữ ườ ộ ớ ệ  Yêu c u đ i v i OS trong Time-Sharing Systems ầ ố ớ  Đ nh th i công vi c (job scheduling)ị ờ ệ  Qu n lý b nh (Memory Management)ả ộ ớ o Các công vi c đ c hoán chuy n gi a b nh chính và đĩaệ ượ ể ữ ộ ớ o Virtual memory: cho phép m t công vi c có th đ c th c thi mà không c n ph iộ ệ ể ượ ự ầ ả n p hoàn toàn vào b nh chínhạ ộ ớ  Qu n lý các process (Process Management)ả o Đ nh th i CPU (CPU scheduling)ị ờ o Đ ng b các công vi c (synchronization)ồ ộ ệ o T ng tác gi a các công vi c (process communication)ươ ữ ệ o Tránh Deadlock  Qu n lý h th ng file, h th ng l u tr (disk management) ả ệ ố ệ ố ư ữ  Phân b các thi t b , tài nguyênổ ế ị  C ch b o v (protection)ơ ế ả ệ 1.11. Nêu 1 ví d t đ i th ng minh ho ch đ ph c v chia th i gian.ụ ừ ờ ườ ạ ế ộ ụ ụ ờ Gi i:ả Ví d t đ i th ng:ụ ừ ờ ườ Trong nhà hàng, ng i b i bàn (CPU) ph c v m i bàn ăn (Ch ngườ ồ ụ ụ ỗ ươ trình ng i dùng) trong 1 kho ng th i gian ng n (ch ng h n trong 10 giây), sau đó chuy n sangườ ả ờ ắ ẳ ạ ể bàn khác. 1.12. Các dòng h đi u hành trên máy tính đ bàn là các dòng nào? Hãy trình bày s khác bi tệ ề ể ự ệ gi a dòng Windows 9X v i dòng Windows NT/2000/XP/2003.ữ ớ ° Dòng DOS: PC-DOS, MS-DOS ° Dòng UNIX: XENIX, Linux ° Dòng Windows: – Windows 3.X: Windows 3.1 – Windows 9X: Windows 95/98/ME – Windows NT: Windows NT/2000/XP/2003/Vista. 1.13. Đi n tên thích h p vào ch có d u h i ch m: ề ợ ỗ ấ ỏ ấ Windows 95 ⇒ Windows 98 ⇒ Windows 98 SE ⇒ ? 1.14. Đi n tên thích h p vào ch có d u h i ch m: ề ợ ỗ ấ ỏ ấ ? ⇒ Windows 2000 ⇒ Windows XP ⇒ ? 1.15. Đi n tên thích h p vào ch có d u h i ch m: ề ợ ỗ ấ ỏ ấ Windows 2000 Server (4 CPU) ⇒ Windows 2000 Advanced Server (8 CPU) ⇒ ? (? CPU) 1.16. Đa x lý đ i x ng khác v i Đa x lý phi đ i x ng đi m nào? Cho các ví d v h đi uử ố ứ ớ ử ố ứ ở ể ụ ề ệ ề hành đa x lý đ i x ng.ử ố ứ Gi i:ả  H đa x lý đ i x ng: ệ ử ố ứ o Có nhi u b vi x lý cùng v n hành và s d ng chung b nh và thi t b I/O, ngangề ộ ử ậ ử ụ ộ ớ ế ị hàng v ch c năngề ứ o Các hệ đi u hành h tr :ề ỗ ợ -Solaris, OS/2, Linux -Windows NT/2000/XP/2003/Vista Windows 2000 Professional: 2 CPU Windows 2000 Server: 4 CPU Windows 2000 Advanced Server : 8 CPU Windows 2000 Datacenter Server: 32 CPU ……………………………………………….  H đa x lý phi đ i x ng:ệ ử ố ứ o Các CPU chung b nh và thi t bộ ớ ế ị o M i CPU đ c n đ nh ch c năng riêng:ỗ ượ ấ ị ứ • Có CPU ch (Master) ki m soát toàn h th ngủ ể ệ ố • Các CPU khác đóng vai trò ph thu c (Slaves), chuyên trách công vi c nào đóụ ộ ệ • Master đi u ph i và c p phát công vi c cho các Slavesề ố ấ ệ o H đi u hành h tr : SunOS 4.xệ ề ỗ ợ 1.17. Phân lo i các h phân tán theo kho ng cách và theo ph ng th c ph c v . Phân bi t Fileạ ệ ả ươ ứ ụ ụ ệ Server v i Client-Server.ớ Gi i:ả  Phân lo i theo kho ng cách:ạ ả • LAN (Local-Area Network): N i bộ ộ • WAN (Wide-Area Network): Di n r ngệ ộ • MAN (Metropolitan-Area Network): Đô thị  Phân lo i theo ph ng th c ph c v :ạ ươ ứ ụ ụ • File-Server: Máy ch không tính toán, ch làm d ch v t p tin cho các máy khácủ ỉ ị ụ ậ • Peer-to-Peer: M ng các máy ngang hàngạ • Client-Server: Máy khách (Client) g i yêu c u, Máy ch (Server) tính toán và g iử ầ ủ ử tr l i k t qu .ả ạ ế ả 1.18. Gom c m đ i x ng khác v i Gom c m phi đ i x ng đi m nào?ụ ố ứ ớ ụ ố ứ ở ể Gi i:ả  Gom c m đ i x ng (Symmetric Clustering): Các máy ngangụ ố ứ hàng v ch c năng, M i máy th c hi n ph n vi c c a mình và giám sát l n nhau.ề ứ ỗ ự ệ ầ ệ ủ ẫ  Gom c m phi đ i x ng (Asymmetric Clustering): M t máy ch yụ ố ứ ộ ạ trong Hot Standby Mode, nghĩa là ch giám sát công vi c các máy khác nh ng s đ mỉ ệ ư ẽ ả đ ng công vi c c a máy g p s c .ươ ệ ủ ặ ự ố 1.19. Đ nh nghĩa c a IEEE v H th i gian th c.ị ủ ề ệ ờ ự Gi i:ả o H th ng th i gian th c (Real-Time Systems)ệ ố ờ ự  Th ng dùng trong các thi t b chuyên d ng nh đi u khi n các thườ ế ị ụ ư ề ể ử nghi m khoa h c, đi u khi n trong y khoa, dây chuy n công nghi p.ệ ọ ề ể ề ệ  Ràng bu c t ng đ i ch t ch v th i gian: hard và soft real-time.ộ ươ ố ặ ẽ ề ờ o Hard real-time:  H n ch (ho c không có) b nh ph , t t c d li u n m trong b nh chínhạ ế ặ ộ ớ ụ ấ ả ữ ệ ằ ộ ớ (RAM) ho c ROMặ  Yêu c u th i gian đáp ng, x lý r t nghiêm ng t, th ng s d ng trong đi u khi nầ ờ ứ ử ấ ặ ườ ử ụ ề ể công nghi p, công ngh robotics.ệ ệ o Soft real-time:  Th ng xu t hi n trong lĩnh v c multimedia, th c t o (virtual reality) v i yêu c uườ ấ ệ ự ự ế ả ớ ầ m m d o h n v th i gian.ề ẻ ơ ề ờ 2.1. Nh ng b ph n c u thành và c u trúc khái quát c a máy tính.ữ ộ ậ ấ ấ ủ Gi i:ả Nh ng b ph n c u thành máy tính:ữ ộ ậ ấ  CPU (Central Processing Unit)  B nh (Memory)ộ ớ  Đ ng truy n h th ng (System Bus)ườ ề ệ ố  Các m ch đi u khi n thi t b (Device Controller): Đi u khi n công vi c c a thi t bạ ề ể ế ị ề ể ệ ủ ế ị (Ph n c ); Làm vi c đ ng th i, song song và đ c l p v i CPUầ ơ ệ ồ ờ ộ ậ ớ  M ch đi u khi n b nh (Memory Controller) v i ch c năng đ ng b hoá truy c pạ ề ể ộ ớ ớ ứ ồ ộ ậ b nh chungộ ớ 2.2. Quá trình kh i đ ng máy tính và h đi u hành.ở ộ ệ ề Gi i:ả  Sau khi b t ngu n, ch ng trình m i ậ ồ ươ ồ Bootstrap l y t ROM ho c EEPROMấ ừ ặ đ c kh i đ ng v i ch c năng kh i ho t các thi t b h th ng: Các thanh ghi CPU, Bượ ở ộ ớ ứ ở ạ ế ị ệ ố ộ nh , Disk Controllers, sau đó kh i đ ng h t nhân c a HĐH n p t đĩa c ng.ớ ở ộ ạ ủ ạ ừ ứ  H t nhân (Kernel, Monitor) c a HĐH kh i đ ng ti n trình đ u tiên g i là ạ ủ ở ộ ế ầ ọ INIT (Initialization) và ch các s ki n (Event) có th x y ra.ờ ự ệ ể ả 2.3. Trình bày nguyên t c x lý ng t c a h đi u hành.ắ ử ắ ủ ệ ề Gi i:ả  Hai lo i ng t chính:ạ ắ o Tín hi u ng t (Interrupt Signal) t các thi t b (Ng t c ng) truy n qua System Bus.ệ ắ ừ ế ị ắ ứ ề o Tín hi u ng t t ch ng trình ng i dùng (Ng t m m) nh ệ ắ ừ ươ ườ ắ ề ờ L i g i h th ngờ ọ ệ ố (System Call hay Monitor Call). L nh đ c bi t này (ví d có tên ệ ặ ệ ụ INT ho c ặ SysCall) là c ch đ ti n trình ng i dùng yêu c u m t d ch v c a HĐH (ví d , yêu c uơ ế ể ế ườ ầ ộ ị ụ ủ ụ ầ th c hi n l nh I/O).ự ệ ệ  V i m i lo i ng t, có đo n mã riêng c a HĐH dùng đ x lý.ớ ỗ ạ ắ ạ ủ ể ử  Các HĐH hi n đ i đ c d n d t b i các s ki n. N u không có ti n trình nào v n hành,ệ ạ ượ ẫ ắ ở ự ệ ế ế ậ không có thi t b I/O nào làm vi c, HĐH im l ng ch và theo dõi.ế ị ệ ặ ờ  Thông th ng, m i lo i ng t t ng ng v i 1 dòng trong b ng (ườ ỗ ạ ắ ươ ứ ớ ả Véc-t ng tơ ắ ) ch a conứ tr (Pointer) t i ch ng trình x lý lo i ng t đó. B ng này n m vùng th p c a RAMỏ ớ ươ ử ạ ắ ả ằ ở ấ ủ (ví d : 100 bytes đ u tiên).ụ ầ  C ch x lý ng t ph i có trách nhi m ghi l i đ a ch l nh b ng t đ sau đó có th quayơ ế ử ắ ả ệ ạ ị ỉ ệ ị ắ ể ể l i. Đ a ch này cùng v i nhi u thông tin khác có th đ c ghi vào ạ ị ỉ ớ ề ể ượ Ngăn x p h th ngế ệ ố (System Stack) v i nguyên t c làm vi c LIFO ( Last-In, First-Out ).ớ ắ ệ 2.4. Minh ho b ng hình v Tuy n th i gian c a 1 ti n trình có 2 yêu c u t i thi t b ngoài.ạ ằ ẽ ế ờ ủ ế ầ ớ ế ị Gi i:ả 2.5. Hai ph ng th c Nh p/Xu t là nh ng ph ng th c nào? Nêu 2 ví d s d ng.ươ ứ ậ ấ ữ ươ ứ ụ ử ụ Gi i:ả - Synchronous I/O: Sau khi phát ra l nh Nh p/Xu t, ti n trình chuy n sang tr ng thái chệ ậ ấ ế ể ạ ờ đ n khi Nh p/Xu t hoàn t t r i m i ch y ti p (th c hi n l nh k ti p)ế ậ ấ ấ ồ ớ ạ ế ự ệ ệ ế ế Ví dụ: Khi ta t o m i m t tài li u nh p d li u t bàn phím, khi mu n l u l i ta ph i ch nạ ớ ộ ệ ậ ữ ệ ừ ố ư ạ ả ọ Save, sau đó đ t tên file, và ch n n i l u tr . Các ti n trình đó tr ng thái ch ti n trìnhặ ọ ơ ư ữ ế ở ạ ờ ế tr c nh p xu t hoàn t t đã.ướ ậ ấ ấ - ASynchronous I/O: Sau khi phát ra l nh Nh p/Xu t, ti n trình không ch Nh p/Xu t hoànệ ậ ấ ế ờ ậ ấ t t mà th c hi n ngay l nh k ti p. Nh v y, ti n trình v n hành song song v i công vi cấ ự ệ ệ ế ế ư ậ ế ậ ớ ệ Nh p/Xu t.ậ ấ Đ ch ng minh đi u đó, hãy xem hình v sau:ể ứ ề ẽ Ví dụ: Khi ta nh p d li u m i ho c thêm vào tài li u đã có, khi ta mu n l u thì ta ch nậ ữ ệ ớ ặ ệ ố ư ọ Save và lúc này ti n trình v n hành song song v i vi c phát ra l nh t Save.ế ậ ớ ệ ệ ừ 2.6. Gi s m t h th ng có 3 lo i thi t b là Máy in, Đĩa c ng và CD-ROM. Có 1 yêuả ử ộ ệ ố ạ ế ị Ổ ứ Ổ c u in t p tin DanhSach.doc, 1 yêu c u đ c F1.txt t đĩa c ng, 1 yêu c u ghi ra F2.txt trênầ ậ ầ ọ ừ ứ ầ đĩa c ng. Hãy th hi n b ng hình v B ng tr ng thái thi t b v i 3 yêu c u Nh p/Xu tứ ể ệ ằ ẽ ả ạ ế ị ớ ầ ậ ấ k trên.ể 2.7. Trong 2 lo i b nh là B nh chính và Đĩa t , lo i nào là B nh S c p, lo i nào là Bạ ộ ớ ộ ớ ừ ạ ộ ớ ơ ấ ạ ộ nh Th c p? Phân lo i nh v y đ làm gì?ớ ứ ấ ạ ư ậ ể Gi i:ả  B nh chính (Main Memory)ộ ớ o Ch ng trình máy tính ph i đ c n p vào RAM (Random-Access Memory)ươ ả ượ ạ tr c khi th c hi n.ướ ự ệ o L nh c n th c hi n ph i đ c n p vào thanh ghi (Register) c a CPU.ệ ầ ự ệ ả ượ ạ ủ o Các tác t (Operand) t ng ng cũng đ c l y t RAM.ử ươ ứ ượ ấ ừ o Lý t ng nh t là ch ng trình và d li u đ u n m trong RAM nh ng khôngưở ấ ươ ữ ệ ề ằ ư kh thi vì RAM quá nh và là lo i b nh không ch c (Volatile) do n i dung b xoá khiả ỏ ạ ộ ớ ắ ộ ị m t đi n.ấ ệ o RAM đ c s d ng làm ượ ử ụ B nh S c pộ ớ ơ ấ (Primary Memory).  B nh ph (secondary storage): h th ng l u tr thông tin b n v ng (nonvolatileộ ớ ụ ệ ố ư ữ ề ữ storage). o Đĩa t (magnetic disks) là lo i b nh ph hay b nh th c p. ừ ạ ộ ớ ụ ộ ớ ứ ấ o B m t đĩa chia thành các rãnh (ề ặ tracks), các rãnh này đ c chia nh h n thành cácượ ỏ ơ cung t (ừ sectors). o Cylinder: t p các track t o thành m t hình trậ ạ ộ ụ o Disk controller: b đi u khi n quá trình giao ti p gi a CPU và đĩa.ộ ề ể ế ữ 2.8. V hình tháp mô t c u trúc phân c p các lo i b nh .ẽ ả ấ ấ ạ ộ ớ Gi i:ả 2.9. M c đích c a nguyên t c Caching là gì? Nêu 1 ví d t đ i th ng s d ng nguyên t cụ ủ ắ ụ ừ ờ ườ ử ụ ắ đó. Gi i:ả o Là nguyên t c quan tr ng c a h th ng máy tính.ắ ọ ủ ệ ố o Thông tin t RAM có th đ c c ch ph n c ng đ a vào b nh nhanh h nừ ể ượ ơ ế ầ ứ ư ộ ớ ơ g i là ọ Cache. Khi CPU c n chính thông tin đó, không c n ph i truy xu t RAM, mà l y ngayầ ầ ả ấ ấ t Cache.ừ o Lo i b nh này không do HĐH qu n lý và c p phát.ạ ộ ớ ả ấ o Th c t , RAM (B nh S c p) là lo i Cache nhanh so v i đĩa c ng (B nhự ế ộ ớ ơ ấ ạ ớ ứ ộ ớ th c p) và HĐH có ch c năng qu n lý s l u chuy n d li u gi a 2 lo i b nh này ứ ấ ứ ả ự ư ể ữ ệ ữ ạ ộ ớ 2.10. Đi n t thích h p vào ch có d u h i ch m:ề ừ ợ ỗ ấ ỏ ấ Milli ⇒ Micro ⇒ Nano ⇒ Pico ⇒ ? ⇒ ? ⇒ ? ⇒ ? Gi i:ả Milli ⇒ Micro ⇒ Nano ⇒ Pico ⇒ Femto ⇒ Atto ⇒ Zepto ⇒ Yocto 2.11. Đi n t thích h p vào ch có d u h i ch m:ề ừ ợ ỗ ấ ỏ ấ Kilo ⇒ Mega ⇒ Giga ⇒ Tera ⇒ ? ⇒ ? ⇒ ? ⇒ ? Gi i:ả Kilo ⇒ Mega ⇒ Giga ⇒ Tera ⇒ Pera ⇒ Exa ⇒ Zetta ⇒ Yotta 2.12. Phân tích Hai ch đ v n hành c a máy tính.ế ộ ậ ủ Gi i:ả  H đi u hành hi n đ i dùng c ch ệ ề ệ ạ ơ ế Dual-Mode đ duy trì 2 chể ế đ là ộ User Mode và Monitor Mode (còn g i là Supervisor Mode, System Mode ho cọ ặ Privileged Mode) đ b o v h th ng và các ti n trình đang v n hành.ể ả ệ ệ ố ế ậ  M t ộ Mode Bit đ c đ a vào ph n c ng c a máy đ ch báoượ ư ầ ứ ủ ể ỉ ch đ làm vi c hi n hành: 0 - Monitor Mode, 1 - User Mode.ế ộ ệ ệ  Khi x y ra ng t, ph n c ng chuy n t User Mode sang Monitorả ắ ầ ứ ể ừ Mode b ng cách đ t Mode Bit thành 0.ằ ặ  H đi u hành đ t Mode Bit b ng 1 tr c khi tr đi u khi n vệ ề ặ ằ ướ ả ề ể ề ti n trình ng i dùng.ế ườ [...]... User và Hệ Điều hành được gọi là Shell Một trong những “Vỏ” thân thiện đầu tiên xuất hiện trong hệ điều hành Mac OS cho máy tính Macintosh Phân loại và chức năng các dịch vụ của hệ điều hành Giải: Thực hiện chương trình: HĐH phải biết nạp (Load) chương trình vào RAM và khởi động nó Thao tác Nhập/Xuất: Làm sạch màn hình, Định dạng đĩa, Tua băng về đầu, Thao tác với Hệ tập tin: Tạo lập/Loại bỏ/Đọc/ghi tập. .. thể cài đủ loại hệ điều hành trên 1 máy, bao nhiêu cũng được o Mỗi PC ảo ứng với 1 tập tin ảnh *.vhd o Mỗi PC ảo có cửa sổ riêng o Có thể nối mạng giữa các máy ảo do đó dễ dàng nghiên cứu và thử nghiệm mạng mà chỉ có 1 máy (không card, không dây mạng) 3.12 Các mục đích và nguyên tắc thiết kế hệ điều hành Giải:  Các mục đích thiết kế (Design Goals): o Loại phần cứng cụ thể o Loại hệ điều hành: Lô, Đơn... process và hệ điều hành o Truyền thông số qua các thanh ghi (registers) o Truyền tham số qua một vùng nhớ chia sẻ, địa chỉ của vùng nhớ gửi đến OS qua thanh ghi o Truyền tham số qua stack 3.5 o o o o o o o o 3.6 • • 3.7 • • • Hệ điều hành có các nhóm chương trình hệ thống nào? Giải: Quản lý tập tin/thư mục: Tạo lập, Loại bỏ, Sao chép, Đổi tên, In ấn, Liệt kê Cung cấp thông tin về trạng thái hệ thống:...  3.3 • • • • • 3.4 Những bộ phận cấu thành của hệ điều hành Giải: Quản lý Process (Process Management) Quản lý bộ nhớ chính (Memory Management) Quản lý Hệ Thống File (File Management) Quản lý hệ thống I/O (I/O System Management) Quản lý bộ nhớ phụ (Secondary Storage Management) Hệ thống bảo vệ (Protection System) Command-Interpreter System Shell của hệ điều hành Windows được gọi là gì? Giải: Giao... như thế nào Rà lỗi (Debugging) được tiến hành từ lớp dưới trở lên Thiết kế và thi công trở nên đơn giản hơn nhiều Các hệ phân lớp có hiệu năng thấp hơn các hệ loại khác Cấu trúc vi hạt của hệ điều hành Giải:  Chuyển một số chức năng của OS từ kernel sang user o Thu gọn kernel → micro-kernel o Micro-Kernel chỉ bao gồm các chức năng tối thiểu như quản lý process và bộ nhớ, cung cấp các cơ chế giao tiếp... (Buffer), Dung lượng mỗi bộ đệm, Thuật giải điều phối CPU, Số tiến trình tối đa được hỗ trợ song song, Ba cách sản sinh hệ điều hành Giải: 1 Mã nguồn HĐH được sửa tại một số chỗ, sau đó hệ được Biên dịch (Compile) và Hợp nhất (Link) lại 2 Không sửa mã nguồn mà chỉnh nội dung một số bảng Có thể hợp nhất lại hệ thống 3 Sản sinh được thực hiện khi Khởi động lần đầu và (hoặc) khi Setup do HĐH hoàn toàn được... phân chia ánh xạ vào một số Kernel thread Tránh được các khuyết điếm của 2 mô hình trên 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 Hãy phân tích Nguyên lý Tập luồng Giải: Tập luồng (Thread Pools): - Tiến trình cha tạo lập sẵn một tập luồng khi khởi động - Các luồng trong tập luồng luôn sẵn sàng chờ công việc - Khi tiến trình cha (ví dụ Web Server) nhận thêm một yêu cầu, một luồng được đánh thức và đưa vào vận hành - Phục vụ... về tập luồng - Nếu số yêu cầu lớn hơn số luồng trong tập, tiến trình cha chờ đến khi có luồng được giải phóng Tạo lập luồng trong Windows Tạo lập luồng trong UNIX/Linux Lập trình đa luồng trong UNIX/Linux Lập trình đa luồng trong Windows NT/2000/XP/2003 6.1 Vì sao hệ điều hành phải có chức năng điều phối CPU? Giải: Trong các hệ đa chương thực thi nhiều chương trình đồng thời làm tăng hiệu suất hệ thống... (process) với một tập các process bị blocked, mỗi process giữ tài nguyên và đang chờ tài nguyên mà process khác trong tập đang có Ví dụ 1 Giả sử hệ thống có 2 file trên đĩa P1 và P2 mỗi process đang mở một file và yêu cầu mở file kia Ví dụ 2 Semaphore A và B, khởi tạo bằng 1 P0 P1 wait (A); wait(B) wait (B); wait(A) 8.4 Nêu 1 ví dụ từ đời thường minh hoạ tình huống Deadlock Giải: 8.5 8.6 Bốn điều kiện dẫn... kernel mode) o Bảo mật hơn 3.8 3.9 3.10 • Hệ điều hành Windows NT có cấu trúc gì? Giải: Windows NT là hệ hỗn hợp: Vừa có cấu trúc phân lớp, Vừa có cấu trúc vi hạt Khái niệm Máy tính ảo Giải: lớp Máy ảo là sự phát triển lô-gic của kiến trúc phân • Bằng cách Điều phối CPU và kỹ thuật Bộ nhớ ảo, có thể tạo cho người dùng ảo giác rằng người đó đang dùng bộ xử lý và bộ nhớ của riêng mình Nói cách khác: Máy . Môn h c: H Đi u Hành ệ ề Ngày b t đ u: 16/02/2009ắ ầ Ngày k t thúc: 16/05/2009ế Gi ng viên: TS Tô Tu n ra đ c ng.ả ấ ề ươ CÁC CÂU H I VÀ BÀI T P ÔN T PỎ Ậ Ậ 1.1. M c tiêu, ý nghĩa và c. m sai v môn h c “H đi u hành .ộ ố ệ ề ọ ệ ề Gi i:ả  Môn h c đ n gi n, không có gì m i, không có gì đ c bi t.ọ ơ ả ớ ặ ệ  Môn h c ch y u là lý thuy t, ch ng tác d ng gì.ọ ủ ế ế ẳ ụ  Môn h c. hành đa x lý đ i x ng.ử ố ứ Gi i:ả  H đa x lý đ i x ng: ệ ử ố ứ o Có nhi u b vi x lý cùng v n hành và s d ng chung b nh và thi t b I/O, ngangề ộ ử ậ ử ụ ộ ớ ế ị hàng v ch c năngề ứ o Các hệ