Hệ thống xử lý theo lô:
- Hệ thống xử lý theo lô đơn giản – Batch Systems.
- Hệ thống xử lý theo lô đa c hương – Multiprogrammed Batch Systems
(Hệ thống đ a chương – Multiprograming System)
Hệ thống c hia sẻ thời gian – Time Sharing Systems hay còn gọi là
Multitasking – đa nhiệm.
Hệ thống song so ng – Parallel Systems
Hệ thống phân tán – Distributed Systems.
Hệ thống xử lý thời gian thực – Re altime Systems
40 trang |
Chia sẻ: haohao89 | Lượt xem: 4492 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề cương Nguyên lý hệ điều hành, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Đề cương Nguyên lý Hệ điều hành K57C – CNTT
wWw.K57C.cOm 1
Đề cương Nguyên lý hệ điều hành
K57C – CNTT
www.K57C.com
Câu 1: Hãy trình bày sự phân loại theo nguyên lý hoạt động của hệ điều hành. Hệ
điều hành được phát triển theo hướng nào, cho biết sự tiến hóa của các hệ điều
hành. Hệ điều hành MSDOS và Windows 98, 2000, XP được xếp vào loại hệ điều
hành nào.
Phân loại hệ điều hành theo nguyên lý hoạt động:
Hệ thống xử lý theo lô:
- Hệ thống xử lý theo lô đơn giản – Batch Systems.
- Hệ thống xử lý theo lô đa chương – Multiprogrammed Batch Systems
(Hệ thống đa chương – Multiprograming System)
Hệ thống chia sẻ thời gian – TimeSharing Systems hay còn gọi là
Multitasking – đa nhiệm.
Hệ thống song song – Parallel Systems
Hệ thống phân tán – Distributed Systems.
Hệ thống xử lý thời gian thực – Realtime Systems.
Hệ điều hành được phát triển theo hướng:
Mainframe OS (Hệ điều hành cho các máy tính lớn).
Server OS (Hệ điều hành cho các máy chủ).
Multiprocessor OS (Hệ điều hành cho máy nhiều CPU)
PC OS (Hệ điều hành cho máy tính cá nhân).
Real-time OS (Hệ điều hành thời gian thực dành cho các máy chuyên biệt)
Embedded OS (Hệ điều hành nhúng: Hệ điều hành dành cho máy, thiết bị
kỹ thuật số hỗ trợ cá nhân – PDA, thiết bị di động, thiết bị truy cập không
dây…)
Smart Card OS (Hệ điều hành cho các thẻ chip)
Sự tiến hóa của các hệ điều hành:
Các hệ điều hành được phát triển song song với sự phát triển của máy tính điện tử.
Ban đầu, các hệ điều hành làm việc theo phương pháp trọn gói, sau đó được bổ
sung thêm các tính năng có thể đáp ứng được nhu cầu công việc của người sử
dụng và sự phát triển của hệ thống máy tính.
Với thế hệ máy tính thứ nhất (1945 – 1955) thì không có hệ điều hành.
Các chương trình đều viết trong ngôn ngữ máy và đưa vào máy bằng cách nối dây
trên các bảng cắm nối (plugboard). Không có sự phân biệt giữa chương trình của
người sử dụng và chương trình điều khiển.
Thế hệ máy tính thứ 2 (1955 – 1965): Tốc độ, bộ nhớ của máy tính tăng
lên. Thông tin nhập vào máy qua bìa đục lỗ (punched card) hoặc băng. Từ thế hệ
Đề cương Nguyên lý Hệ điều hành K57C – CNTT
wWw.K57C.cOm 2
này bắt đầu có hệ điều hành, lúc này chỉ là các HDH đơn chương trình, mỗi lúc chỉ
cho phép thực hiện một chương trình của người sử dụng. Đây là loại hệ điều hành
xử lý theo lô đơn giản.
(Trong chế độ sử lý theo lô, nhiệm vụ xử lý (JOB) là một hoặc nhiều công việc
liên hoàn. Các JOB của nhiều công việc được sắp xếp liên tiếp nhau. Hệ điều hành
xử lý theo lô đơn giản nhằm loại trừ thời gian chết của CPU khi chuyển tiếp giữa
các công đoạn trong một công việc là nét chủ đạo của hệ điều hành đối với các
máy tính thế hệ 2.)
Thế hệ máy tính thứ 3 (1965 – 1980): các máy tính xây dựng với công
nghệ mạch tích hợp. Chế độ bộ nhớ ảo được đưa vào bắt đầu từ thế hệ này.
Cải tiến quan trọng ở thế hệ này là chế độ đa chương trình (Multi-program). Chế
độ đa chương trình nhằm song song hóa các thiết bị ngoại vi để tận dụng thời gian
CPU, trong chế độ này nhiều chương trình cùng được nạp vào trong bộ nhớ. Hệ
điều hành đa chương trình sử dụng cơ chế đa chương và Spooling (Simultaneous
Peripheral Operation On Line – nghĩa là thao tác ngoại vi đồng thời theo kiểu
thường trực).
Hệ điều hành chia sẻ thời gian (Time Sharing) xuất hiện thay thế được
những bất tiện khi xử lý các chương trình có thứ tự ưu tiên trong cơ chế đa
chương. Vì tính năng cùng tiến triển giúp cho nhiều nhiệm vụ có thể thực hiện một
cách có ý nghĩa mà hệ điều hành có cơ chế phân chia thời gian còn gọi là hệ điều
hành đa nhiệm (Multi-task). Nói đúng hơn, phân chia thời gian là cách thức để
thực hiện chế độ đa nhiệm trên các máy tính chỉ có một bộ xử lý. Do nhu cầu phục
vụ nhiều người dùng nên xuất hiện cơ chế đa người dùng, một hệ thống đa người
dùng (Multi-users) đương nhiên phải là hệ thống đa nhiệm, tuy nhiên nếu chỉ có
một người dùng người ta cũng thực hiện chế độ đa nhiệm. Điểm khác nhau giữa
một hệ thống đa nhiệm và một hệ thống nhiều người sử dụng là vấn đề quản lý
giao tiếp với nhiều người sử dụng ở nhiều trạm cuối (terminal) có thể từ xa.
Thế hệ máy tính thừ 4 (1980 đến hiện tại): xuất hiện hệ điều hành cho
máy tính cá nhân (PC OS) và hệ điều hành của các máy tính lớn (mini và
mainframe OS). PC OS lúc này là DOS, WINDOWS, MAC/OS. Mini và
mainframe OS chủ yếu là UNIX.
Phân loại theo nguyên lý hoạt động thì hệ điều hành MSDOS được xếp vào loại
hệ điều hành xử lý theo lô đơn giản, đơn người sử dụng.
Windows 98, 2000, XP: là hệ điều hành chia sẻ thời gian, đa nhiệm, đa người sử
dụng.
Câu 2: Mô tả các thành phần hệ thống cơ bản của hệ điều hành. Nêu các chương
trình hệ thống của hệ điều hành windows có chức năng quản lí bộ nhớ trong, bộ
nhớ phụ.
Các thành phần của hệ điều hành (Gồm 8 thành phần cơ bản sau):
Quản lý tiến trình,
Quản lý bộ nhớ chính,
Đề cương Nguyên lý Hệ điều hành K57C – CNTT
wWw.K57C.cOm 3
Quản lý bộ nhớ phụ,
Quản lý hệ thống nhập xuất,
Quản lý hệ thống tập tin,
Hệ thống bảo vệ,
Hệ thống cơ chế dòng lệnh.
Trong đó:
Quản lý tiến trình
Một chương trình không thực hiện được gì cả nếu như nó không được CPU
thi hành. Một tiến trình là một chương trình đang được thi hành, nhưng ý nghĩa
của nó còn rộng hơn. Một công việc theo lô là một tiến trình. Một chương trình
người dùng chia xẻ thời gian là một tiến trình, một công việc của hệ thống như
soopling xuất ra máy in cũng là một tiến trình.
Một tiến trình phải sử dụng tài nguyên như thời gian sử dụng CPU, bộ nhớ,
tập tin, các thiết bị nhập xuất để hoàn tất công việc của nó. Các tài nguyên này
được cung cấp khi tiến trình được tạo hay trong quá trình thi hành. Khi tiến trình
được tạo, nó sử dụng rất nhiều tài nguyên vật lý và luận lý.cũng như một số khởi
tạo dữ liệu nhập. Ví dụ, khảo sát tiến trình hiển thị trạng thái của tập tin lên màn
hình. Đầu vào của tiến trình là tên tập tin, và tiến trình sẽ thực hiện những chỉ thị
thích hợp, thực hiện lời gọi hệ thống để nhận được những thông tin mong muốn và
hiển thị nó lên màn hình. Khi tiến trình kết thúc, hệ điều hành sẽ tái tạo lại các tài
nguyên có thể được dùng lại..
Một tiến trình là hoạt động (active) hoàn toàn-ngược lại với một tập tin trên
đĩa là thụ động (passive)-với một bộ đếm chương trình cho biết lệnh kế tiếp được
thi hành.Việc thi hành được thực hiện theo cơ chế tuần tự , CPU sẽ thi hành từ
lệnh đầu đến lệnh cuối.
Một tiến trình được coi là một đơn vị làm việc của hệ thố ng. Một hệ thống
có thể có nhiều tiến trình cùng lúc , trong đó một số tiến trình là của hệ điều hành,
một số tiến trình là của người sử dụng. các tiến trình này có thể diễn ra đồng thời.
Vai trò của hệ điều hành trong việc quản lý tiến trình là :
Tạo và hủy các tiến trình của người sử dụng và của hệ thống.
Ngưng và thực hiện lại một tiến trình.
Cung cấp cơ chế đồng bộ tiến trình.
Cung cấp cách thông tin giữa các tiến trình.
Cung cấp cơ chế kiểm soát deadlock
Quản lý bộ nhớ chính:
Trong hệ thống máy tính hiện đại, bộ nhớ chính là trung tâm của các thao
tác, xử lý. Bộ nhớ chính có thể xem như một mảng kiểu byte hay kiểu word. Mỗi
phần tử đều có địa chỉ. Đó là nơi lưu dữ liệu được CPU truy xuất một cách nhanh
chóng so với các thiết bị nhập/xuất. CPU đọc những chỉ thị từ bộ nhớ chính. Các
thiết bị nhập/xuất cài đặt cơ chế DMA cũng đọc và ghi dữ liệu trong bộ nhớ chính.
Thông thường bộ nhớ chính chứa các thiết bị mà CPU có thể định vị trực tiếp. Ví
Đề cương Nguyên lý Hệ điều hành K57C – CNTT
wWw.K57C.cOm 4
dụ CPU truy xuất dữ liệu từ đĩa, những dữ liệu này được chuyển vào bộ nhớ qua
lời gọi hệ thống nhập/xuất.
Một chương trình muốn thi hành trước hết phải được ánh xạ thành địa chỉ
tuyệt đối và nạp vào bộ nhớ chính.Khi chương trình thi hành, hệ thống truy xuất
các chỉ thị và dữ liệu của chương trình trong bộ nhớ chính. Ngay cả khi tiến trình
kết thúc, dữ liệu vẫn còn trong bộ nhớ cho đến khi một tiến trình khác được ghi
chồng lên.
Để tối ưu hóa quá trình hoạt động của CPU và tốc độ của máy tính, một số
tiến trình được lưu giữ trong bộ nhớ. Có rất nhiều kế hoạch quản trị bộ nhớ do có
nhiều ứng dụng bộ nhớ khác nhau và hiệu quả của các thuật toán phụ thuộc vào
tùy tình huống cụ thể. Lựa chọn một thuật toán cho một hệ thống được mô tả trước
phụ thuộc vào nhiều yếu tố, đặc biệt là phần cứng của hệ thống.
Hệ điều hành có những vai trò như sau trong việc quản lý bộ nhớ chính:
Lưu giữ thông tin về các vị trí trong bộ nhớ đã được sử dụng và ai sử dụng.
Quyết định tiến trình nào được nạp vào bộ nhớ chính, khi bộ nhớ đã có thể
dùng được.
Cấp phát và thu hồi bộ nhớ khi cần thiết.
Quản lý bộ nhớ phụ :
Mục tiêu chính của hệ thống máy tính là thi hành chương trình. Những
chương trình với dữ liệu truy xuất của chúng phải được đặt trong bộ nhớ chính
trong suốt quá trình thi hành. Nhưng bộ nhớ chính quá nhỏ để có thể lưu giữ mọi
dữ liệu và chương trình, ngoài ra dữ liệu sẽ mất khi không còn được cung cấp
năng lượng. Hệ thống máy tính ngày nay cung cấp hệ thống lưu trữ phụ. Đa số các
máy tính đều dùng đĩa để lưu trữ cả chương trình và dữ liệu. Hầu như tất cả
chương trình : chương trình dịch, hợp ngữ, thủ tục, trình soạn thảo, định dạng...
đều được lưu trữ trên đĩa cho tới khi nó được thực hiện, nạp vào trong bộ nhớ
chính và cũng sử dụng đĩa để chứa dữ liệu và kết quả xử lý. Vì vậy một bộ quản lý
hệ thống đĩa rất quan trọng cho hệ thống máy tính.
Vai trò của hệ điều hành trong việc quản lý đĩa:
Quản lý vùng trống trên đĩa.
Định vị lưu trữ.
Lập lịch cho đĩa.
Vì hệ thống đĩa được sử dụng thường xuyên, nên nó phải được dùng hiệu quả.Tốc
độ của toàn bộ hệ thống tuỳ thuộc rất nhiều vào tốc độ truy xuất đĩa.
Quản lý hệ thống nhập xuất:
Một trong những mục tiêu của hệ điều hành là che dấu những đặc thù của các thiết
bị phần cứng đối với người sử dụng thay vào đó là một lớp thân thiện hơn, người
sử dụng dể thao tác hơn. Một hệ thống nhập/xuất bao gồm:
Hệ thống buffer caching.
Giao tiếp điều khiển thiết bị (device drivers) tổng quát.
Đề cương Nguyên lý Hệ điều hành K57C – CNTT
wWw.K57C.cOm 5
Bộ điều khiển cho các thiết bị phần cứng.
Chỉ có device driver mới hiểu đến cấu trúc đặc thù của thiết bị mà nó mô tả.
Quản lý hệ thống tập tin:
Hệ thống quản lý tập tin là thành phần rõ ràng nhất trong hệ điều hành.
Máy tính có thể lưu trữ thông tin trong nhiều dạng thiết bị vật lý khác nhau: băng
từ, đĩa từ, đĩa quang, ... Mỗi dạng có những đặc thù riêng về mặt tổ chức vật lý.
Mỗi thiết bị có một bộ kiểm soát như bộ điều khiển đĩa (disk driver) và có những
tính chất riêng. Những tính chất này là tốc độ, khả năng lưu trữ, tốc độ truyền dữ
liệu và cách truy xuất.
Để cho việc sử dụng hệ thống máy tính thuận tiện, hệ điều hành cung cấp
một cái nhìn logic đồng nhất về hệ thống lưu trữ thông tin. Hệ điều hành định
nghĩa một đơn vị lưu trữ logic là tập tin. Hệ điều hành tạo một ánh xạ từ tập tin
đến vùng thông tin trên đĩa và truy xuất những tập tin này thông qua thiết bị lưu
trữ.
Một tập tin là một tập hợp những thông tin do người tạo ra nó xác định.
Thông thường một tập tin đại diện cho một chương trình và dữ liệu. Dữ liệu của
tập tin có thể là số, là ký tự, hay ký số. Tập tin thường có dạng tự do, như tập tin
văn bản, nhị phân ...(là tập tin chứa dãy các bit).
Vai trò của hệ điều hành trong việc quản lý tập tin:
Tạo và xoá một tập tin.
Tạo và xoá một thư mục.
Hỗ trợ các thao tác trên tập tin và thư mục.
Ánh xạ tập tin trên hệ thống lưu trữ phụ.
Backup tập tin trên các thiết bị lưu trữ.
Hệ thống bảo vệ:
Trong một hệ thống nhiều người sử dụng và cho phép nhiều tiến trình diễn
ra đồng thời, các tiến trình phải được bảo vệ đối với những hoạt động khác. Do đó,
hệ thống cung cấp cơ chế để đảm bảo rằng tập tin, bộ nhớ, CPU, và những tài
nguyên khác chỉ được truy xuất bởi những tiến trình có quyền. Ví dụ, bộ nhớ đảm
bảo rằng tiến trình chỉ được thi hành trong phạm vi địa chỉ của nó. Bộ thời gian
đảm bảo rằng không có tiến trình nào độc chiếm CPU. Cuối cùng các thiết bị
ngoại vi cũng được bảo vệ.
Hệ thống bảo vệ là một cơ chế kiểm soát quá trình truy xuất của chương
trình, tiến trình, hoặc người sử dụng với tài nguyên của hệ thống. Cơ chế này cũng
cung cấp cách thức để mô tả lại mức độ kiểm soát.
Hệ thống bảo vệ cũng làm tăng độ an toàn khi kiểm tra lỗi trong giao tiếp giữa
những hệ thống nhỏ bên trong.
Hệ thống cơ chế dòng lệnh:
Một trong những phần quan trọng của chương trình hệ thống trong một hệ
điều hành là cơ chế dòng lệnh, đó là giao tiếp giữa người sử dụng và hệ điều hành.
Đề cương Nguyên lý Hệ điều hành K57C – CNTT
wWw.K57C.cOm 6
Một số hệ điều hành đặt cơ chế dòng lệnh bên trong hạt nhân, số khác như
MS-DOS và UNIX thì xem hệ điều hành như là một chương trình đặc biệt, được
thi hành khi các công việc bắt đầu hoặc khi người sử dụng login lần đầu tiên.
Các lệnh đưa vào hệ điều hành thông qua bộ điều khiển lệnh. Trong các hệ thống
chia xẻ thời gian một chương trình có thể đọc và thông dịch các lệnh điều khiển
được thực hiện một cách tự động. Chương trình này thường được gọi là bộ thông
dịch điều khiển card, cơ chế dòng lệnh hoặc Shell. Chức năng của nó rất đơn giản
đó là lấy lệnh kế tiếp và thi hành.
Mỗi hệ điều hành sẽ có những giao tiếp khác nhau, dạng đơn giản theo cơ
chế dòng lệnh, dạng thân thiện với người sử dụng như giao diện của Macintosh có
các biểu tượng, cửa sổ thao tác dùng chuột.
Các lệnh có quan hệ với việc tạo và quản lý các tiến trình, kiểm soát nhập
xuất, quản lý bộ lưu trữ phụ, quản lý bộ nhớ chính, truy xuất hệ thống tập tin và cơ
chế bảo vệ.
Các chương trình hệ thống của hệ điều hành windows có chức năng quản lí
bộ nhớ trong, bộ nhớ phụ:
Quản lý bộ nhớ là một trong những nhiệm vụ quan trọng và phức tạp nhất
của hệ điều hành. Bộ phận quản lý bộ nhớ xem bộ nhớ chính như là một tài
nguyên của hệ thống dùng để cấp phát và chia sẻ cho nhiều tiến trình đang ở trong
trạng thái active. Các hệ điều hành đều mong muốn có nhiều hơn các tiến trình
trên bộ nhớ chính. Công cụ cơ bản của quản lý bộ nhớ là sự phân trang (paging) và
sự phân đoạn (segmentation). Với sự phân trang mỗi tiến trình được chia thành
nhiều phần nhỏ có quan hệ với nhau, với kích thước của trang là cố định. Sự phân
đoạn cung cấp cho chương trình người sử dụng các khối nhớ có kích thước khác
nhau. Hệ điều hành cũng có thể kết hợp giữa phân trang và phân đoạn để có được
một chiến lược quản lý bộ nhớ linh hoạt hơn.
Câu 3: (Mô tả
sơ đồ, chức năng và quan hệ giữa các mođun.)
Quá trình khởi động máy tính. Hệ điều hành thực sự nắm quyền kiểm soát máy
tính ở giai đoạn nào? Trình bày cách thức tổ chức hoạt động giữa CPU và các
thiết bị I/O
a) Lược đồ cơ bản về tổ chức hoạt động của phần cứng máy tính
- Các thiết bị kết nối với nhau bằng các đường bus.
- Một hoặc nhiều CPU, thiết bị điều khiển kết nối thông qua đường truyền
chung cùng truy nhập đến bộ nhớ được chia sẻ.
- Sự thực hiện đồng thời của CPU và các thiết bị dẫn đến cạnh tranh sử
dụng bộ nhớ
- Màn hình sử dụng bộ nhớ thông qua card đồ hoạ
- Bàn phím, chuột, máy in thông qua các bản mạch điều khiển để sử dụng
bộ nhớ.
- CPU trực tiếp sử dụng bộ nhớ.
Đề cương Nguyên lý Hệ điều hành K57C – CNTT
wWw.K57C.cOm 7
b) Quá trinh khởi động máy tính:
- Bootstrap program được nạp tại thời điểm bật máy (BIOS).Kiểm tra các
thành phần của máy tính. Quá trình này gọi là POST – Power Of Selt
Test. POST kiểm tra các thiết bị bộ nhớ, bo mạch chính, card màn hình,
ổ mềm, ổ cứng, bàn phím, chuột... xem chúng có sẵn sàng làm việc
không?
- Khởi động tất cả các bộ phận của hệ thống.
- Nạp hạt nhân của hệ điều hành và thực thi. (BIOS chuyển giao quyền
điều khiển cho hệ điều hành.)
- Các chức năng lưu trữ cơ bản được lưu trứ trong ROM hoặc EPROM
được gọi là phần sụn (firmware).
c) Hệ điều hành thực sự nắm quyền kiểm soát máy tính khi nạp hạt nhân của
hệ điều hành và thực thi .
d) Cách thức tổ chức hoạt động của CPU và các thiết bị I/O:
- Thiết bị I/O và CPU có thể thực hiện đồng thời.
- Mỗi bộ phận điều khiển thiết bị đảm nhận một thiết bị riêng biệt .
- Mỗi thiết bị điều khiển có một bộ đệm (buffer) cục bộ .
- CPU chuyển dữ liệu từ (đến) bộ nhớ chính đến (từ) bộ đệm cục bộ .
- I/O chuyển dữ liệu từ thiết bị đến bộ đệm cục bộ của bộ điều khiển .
- Bộ điều khiển thiết bị báo cho CPU biết để CPU dừng hoạt động và
phục vụ cho nó bằng một interrupt (ngắt).
Câu 4: Hãy mô tả hoạt động của ngắt (interrupt ), các phương pháp điều khiển
ngắt (sơ đồ mô tả điều khiển đồng bộ và không đồng bộ) và giải thích về sơ đồ và
ý nghĩa của bảng các trạng thái của thiết bị I/O.
Đề cương Nguyên lý Hệ điều hành K57C – CNTT
wWw.K57C.cOm 8
Định nghĩa: Ngắt (interrupt) là hiện tượng tạm ngừng thực hiện 1 tiến trình để
chuyển sang thực hiện 1 tiến trình khác khi có 1 sự kiện xảy ra trong hệ thống tính
toán.
Hoạt động của ngắt:
- Lưu đặc trưng của ngắt (xác định chương trình con xử lý ngắt là chương
trình được gọi đến khi có dấu hiệu ngắt phát sinh).
- Lưu trạng thái của tiến trình bị ngắt.
- Ngắt chuyển điều khiển đến 1 chương trình con xử lý ngắt thông qua
vectơ ngắt (là vectơ chứa địa chỉ của các chương trình con xử lý ngắt).
- Thực hiện chương trình con xử lý ngắt .
- Phục hồi lại tiến trình bị ngắt và phục vụ tiếp.
HĐH không trực tiếp xử lý ngắt
Phương pháp điều khiển ngắt:
)
Đồng bộ (synchronous): Sau khi I/O bắt đầu, điều khiển (quyền kiểm soát) được
chuyển tới chương trình của người sử dụng chỉ khi I/O đó hoàn thành.
- Yêu cầu I/O đc đưa ra, chương trình của người sử dụng chờ dấu hiệu
ngắt I/O hoàn thành. CPU sẽ trong trạng thái chờ cho đến khi có một
ngắt tiếp.
- Mỗi thời điểm chỉ có 1 yêu cầu I/O được giải quyết, ko xử lý đồng thời.
- Không có sự chồng chéo trong xử lý I/O.
Đề cương Nguyên lý Hệ điều hành K57C – CNTT
wWw.K57C.cOm 9
như vậy: tiến trình đang chạy, nếu gặp ngắt thì dừng lại, k xử lý nữa để nhận tín
hiệu từ I/O. I/O hoàn thành thì tiến trình lại chạy tiếp. Các tiến trình chờ được xử
lý xếp hàng thành dòng đợi.
Không đồng bộ (asynchronous): Sau khi I/O bắt đầu, điều khiển được chuyển tới
chương trình của người sử dụng mà không chờ I/O hoàn thành.
- System call là một yêu cầu của user chuyển tới hệ điều hành đòi hỏi đáp
ứng I/O.
- I/O không đồng bộ cho phép I/O đồng thời.
như vậy: khi tiến trình đang chạy, HĐH vẫn có thể nhận I/O bên ngoài mà
không cần dừng vì có nhiều luồng (thread) để xử lý các ngắt khác nhau.
Bảng trạng thái (device-status table) chứa các entry của mỗi thiết bị I/O ghi
kiểu, địa chỉ và trạng thái. (bảng xem trong slide)
Hệ điều hành tra cứu vào bảng thiết bị I/O để xác định trạng thái thiết bị và sửa đổi
bảng nhập vào bao gồm thêm thông tin ngắt I/O mới.
Sơ đồ:
Câu 5: Giải thích lược đồ các thiết bị lưu trữ, phân tích nguyên lý hoạt động và
đặc tính của từng loại thiết bị lưu trữ?
Trình bày nguyên lý và hoạt động của kỹ thuật caching?
Đề cương Nguyên lý Hệ điều hành K57C – CNTT
wWw.K57C.cOm 10
Lược đồ các thiết bị lưu trữ
Giải thích lược đồ
Từ trên xuống dung lượng lưu trữ tăng dần còn tốc độ xử lý giảm dần.
⌂ Registers: thanh ghi.
⌂ Cache: bộ nhớ đệm.
⌂ Main memory: bộ nhớ chính.
⌂ Electronic disk: bộ nhớ thứ cấp
⌂ Magnetic disk: đĩa từ
⌂ Optical disk: đĩa quang
⌂ Magnetic tapes: băng từ
Nguyên lý hoạt động và đặc tính của từng loại:
⌂ Registers:
- Nguyên lý hoạt động -> dữ liệu được chuyển từ bộ nhớ chính vào các
thanh ghi, tính toán trên chúng, sau đó chuyển kết quả vào bộ nhớ
chính.
- Đặc tính: tốc độ truy xuât nhanh, bộ nhớ dung lượng nhỏ
Đề cương Nguyên lý Hệ điều hành K57C – CNTT
wWw.K57C.cOm 11
⌂ Cache:
- Nguyên lý hoạt động -> khi 1 chương trình cần truy xuất dữ liệu từ ổ
đĩa: đầu tiên bộ nhớ cache được kiểm tra
Nếu có, dữ