Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Hệ điều hành (Operating System) trình bày tổng quan về hệ thống máy tính; các thành phần của hệ thống máy tính; lịch sử phát triển của hệ điều hành; quản lý bộ nhớ; bộ nhớ ảo; hệ thống quản lý tập tin; hệ thống quản lý nhập/xuất;... Mời các bạn tham khảo.
HỆ ðIỀU HÀNH 6/17/2009 Operating System Tài liệu tham khaûo He: Slide bbài ài gi ảng giảng http://fit.hcmup.edu.vn/~haits http ://www.box.net/shared/2v0t4sqeot http://www.box.net/shared/2v0t4sqeot Lê Kh ắc Nhiên Ân áo tr ình ““Hệ Hệ ñi ều hhành ành Khắc Ân,, gi giáo trình điều bbản”, ản”, ðHKHTN TPHCM Tr ần H ạnh Nhi áo tr ình ““Hệ Hệ ều hhành ành Trần Hạnh Nhi,, gi giáo trình điều nâng cao ”, ðHKHTN TPHCM cao”, 6/17/2009 Operating System * Toång quan hệ thống máy tính Kiến trúc máy tính gồm phần chính: + HSA (Kiến trúc hệ thống phần cứng) + ISA (Kiến trúc lệnh) 6/17/2009 Operating System Kiến trúc máy tính * Các thành phần hệ thống máy tính: + HSA (Kiến trúc hệ thống phần cứng) Để hoạt động, bắt buộc phải có: • - Hệ thống xử lý • - Hệ thống lưu trữ • - Hệ thống nhập xuất 6/17/2009 Operating System Hệ thống lưu trữ Kiến trúc máy tính Bộ nhớ (RAM, ROM, Registers, Cache, Port) Bộ nhớ (HD, FD, CD, DVD, USB disk, ) 6/17/2009 Operating System Kiến trúc máy tính * Các thành phần hệ thống máy tính: + HSA (Kiến trúc hệ thống phần cứng) + ISA (Kiến trúc lệnh) • - Kiểu liệu • - Tập ghi • - Tập lệnh 6/17/2009 Operating System Hệ thống xử lý HSA CPU Các chip xử lý khác Bộ nhớ Hệ thống lưu trữ (RAM, ROM, Thanh ghi, Cache, ) Bộ nhớ (HD, FD, CD, DVD, USB disk, ) Hệ thống nhập xuất (Bàn phím, hình, chuột, loa, micro, modem, máy in, ) Kiểu Dữ Liệu ISA Tập Thanh Ghi Tập Lệnh 6/17/2009 Operating System * Các hệ thống số - Hệ nhò phân (cơ số 2): Hình thức thể hiện: 01001b, 11111001b, 11100b - Hệ thập phân (cơ số 10): Hình thức thể hiện: 9, 249, 28d, - Hệ thập lục phân (cơ số 16): Hình thức thể hiện: 9h, 0F9h, 1Ch, 6/17/2009 Operating System * Các kiểu liệu máy tính - bit: đơn vò lưu trữ nhỏ - Byte: đơn vò truy xuất chương trình - Word: đơn vò truy xuất máy tính (có kích thước phụ thuộc vào CPU & lưu ngược theo đơn vò Byte – xem ví dụ) - Chuỗi ký tự: lưu trữ theo thứ tự bình thường - Số BCD: lưu trữ chữ số số thập phân (hoặc nửa) Byte 6/17/2009 Operating System * Tổ chức liệu nhớ - Byte: đơn vò truy xuất nhớ phần mềm (gồm bit - bit phải bit & bit trái bit 7) - Word: đơn vò truy xuất phần cứng (có kích thước phụ thuộc vào CPU) kiểu liệu phần mềm (có kích thước phụ thuộc vào phần mềm tương ứng) - Chuỗi ký tự: lưu trữ theo thứ tự bình thường - Số nguyên: lưu ngược theo đơn vò Byte (khảo sát ví dụ cụ thể) 6/17/2009 Operating System 10 Nhắc lại cấu trúc đĩa • Các thành phần ñĩa – – – – – – – platters surfaces tracks sectors cylinders arm heads track sector surface cylinder platter arm head 27 Các tham số liên quan đến hiệu truy xuất đĩa • ðể đọc hay ghi, ñầu ñĩa phải di chuyển ñến track sector tương ứng • Seek time – Thời gian dùng ñể ñịnh vị ñầu ñĩa ñến track mong muốn • Rotational delay rotational latency – Thời gian dùng ñể di chuyển đầu đĩa đến sector tương ứng (vị trí ñầu tiên sector) • Transfer time – Thời gian chuyển liệu (từ vào nhớ chính) 28 Thời gian thi hành tác vụ I/O 29 Tham số hiệu đĩa • Access time = seek time + rotational delay – Thời gian ñể ñặt ñầu ñĩa vị trí để đọc ghi • Dữ liệu chuyển đầu đĩa nằm vị trí sector 30 Chính sách lập lịch đĩa • Mấu chốt Seek time – Vì sao? • Với đĩa số u cầu I/O • Cần có chế xử lý yêu cầu thích hợp tăng hiệu xử lý I/O 31 Chính sách lập lịch đĩa (2) • First-in, first-out (FIFO) – Xử lý yêu cầu cách – Cơng cho tất tiến trình – Nếu nhiều tiến trình xác suất xem ngẫu nhiên 32 Chính sách lập lịch đĩa (3) • Có ưu tiên – Mục tiêu tối ưu ñĩa mà ñể phục vụ cho mục tiêu khác – Các cơng việc có thời gian thi hành ngắn có độ ưu tiên cao – Khả tương tác cao 33 Chính sách lập lịch ñĩa (4) • Last-in, first-out – Tốt cho hệ thống xử lý giao dịch (transaction processing system) • Thiết bị ñược giao cho người dùng gần ñây ñầu đọc di chuyển – Có thể xảy tình trạng đói (starvation) 34 Chính sách lập lịch ñĩa (5) • First Come, First Service – Phương pháp dễ lập trình khơng cung cấp dịch vụ tốt – Ví dụ: cần phải đọc khối theo thứ tự sau 98 183 37 122 14 75 ñầu ñọc ñang vị trí 59 – ðầu ñọc ñi qua khối 59 98 183 37 122 12 75 35 Chính sách lập lịch ñĩa (6) • Shortest Service Time First (SSTF) – Chọn u cầu I/O mà đòi hỏi di chuyển đầu đĩa từ vị trí – Ln ln cho seek time nhỏ – Ví dụ: cần ñọc khối 98 183 37 122 14 124 65 67 Giả sử đầu đọc vị trí 53 – ðầu ñọc qua khối 53 65 67 37 98 122 124 183 36 Chính sách lập lịch đĩa (7) • SCAN – ðầu đọc di chuyển theo hướng định Ví dụ cần ñọc khối 98 183 37 122 14 124 65 67 Giả sử đầu đọc vị trí 53 – ðầu ñọc qua khối 53 37 14 65 67 98 122 124 183 (theo SCAN định hướng 0) 37 Chính sách lập lịch đĩa (7) • C-SCAN – Như SCAN, giới hạn di chuyển theo chiều – Quay vị trí bắt đầu đụng track xa nhất, khơng cần phải tiếp tục – Ví dụ cần ñọc khối 98 183 37 122 14 124 65 67 Giả sử đầu đọc vị trí 53 – ðầu ñọc qua khối 53 65 67 98 122 124 183 199 14 37 38 Disk Scheduling Algorithms 39 Câu hỏi ơn tập – Ví dụ: cần ñọc khối 98 183 124 65 12 67 Giả sử đầu đọc vị trí 53 – ðầu ñọc qua khối vẽ sơ đồ theo thuật tốn đọc ñĩa FCFS, SSTF, SCAN C-SCAN – Từ ñó kết luận xem cách ñọc tối ưu 40 ðịa tương ñối = (head, cylinder, sector) Head : Số mặt ñĩa – Cylinder: Số cylinder ñĩa – Sector : Số sector track ðịa tuyệt ñối = head * Số sector/track + track * số sector/cylinder + sector - 41 ... khảo He: Slide bbài ài gi ảng giảng http://fit.hcmup.edu.vn/~haits http ://www.box.net/shared/2v0t4sqeot http://www.box.net/shared/2v0t4sqeot Lê Kh ắc Nhiên Ân áo tr ình “ Hệ Hệ ều hhành ành Khắc... trình điều bbản”, ản”, ðHKHTN TPHCM Tr ần H ạnh Nhi áo tr ình “ Hệ Hệ ñi ều hhành ành Trần Hạnh Nhi,, gi giáo trình ñiều nâng cao ”, ðHKHTN TPHCM cao”, 6/17/2009 Operating System * Tổng quan hệ. .. chính: + HSA (Kiến trúc hệ thống phần cứng) + ISA (Kiến trúc lệnh) 6/17/2009 Operating System Kiến trúc máy tính * Các thành phần hệ thống máy tính: + HSA (Kiến trúc hệ thống phần cứng) Để hoạt