1
HỆ ĐIỀU HÀNH
Giáo viên: Đỗ Tuấn Anh
Bộ mônKhoahọc Máy tính
Khoa Công nghệ Thông tin
ĐHBK Hà Nội
[email protected]
0989095167
2
MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU
• Là giáo trình cơ sở chuyên ngành:
–Xétcácvấn đề HĐH bấtkỳ phảigiảiquyết,
–Phương thứcgiải quyếtcácvấn đề đó.
–Hỗ trợ chocácmônkháctrongviệcxâydựng
cơ sở cho Tin học.
–Những v/đ xem xét sẽ không lạchậu trong
tương lai.
3
MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU
• Mang yếutố chuyên đề:
– Minh hoạ cho các v/đ lý thuyết,
–Khoảng cách giữavàthựctế công nghệởTin
học nói chung và HĐH nói riêng gầnnhư
bằng 0.
•Như vậy: đây là một giáo trình khó, khá
nặng nề.
4
TÀI LIỆU
• A.Tanenbaum Design and Implementation
operating system.
• A. Tanenbaum Advanced Concepts to

7 8
Cấutrúcphânlớpcủahệ thống tính
toán
MTĐT
Hệ lệnh = {Mã lệnh}
Command System =
{Command Code}
Ngôn ngữ riêng
(Ngôn ngữ máy)
9 10
Cấutrúcphânlớpcủahệ thống tính
toán
•Ngườilậptrìnhthường nhầmlẫn  năng suấtlập
trình thấp,
• Đãápdụng nhiềubiện pháp kích thích:
–Kỷ luật hành chính,
–Thưởng phạtkinhtế.
•Năng suấtchỉ tăng chút ít và ổn định ở mức8 câu
lệnh/ngày công!
•Kếtquả nghiên cứutâmlýhọc: Bảnchất con
người không quen làm các công việc đơn điệu,
không có tính quy luật, sớm hay muộncũng sẽ có
sai sót!
11
Cấutrúcphânlớpcủahệ thống tính
toán
•Như vậy, để nâng cao năng suất-cầntác
động vào MTĐT.
• ∃ các công việcmọingườivà∃ CT đều
cần(V/d –Traođổi vào ra)  tạosẵnCT

16.6667%
16.6667%
16.6667%
16.6667%
16.6667%
10%
10%
10%
10%
10%
10%
10%
10%
10%
10%
14
Tác động phầnmềm lên phần
cứng
•Cơ sở hoá hệ lệnh:
–Cáclệnh phứctạpnhư x
1/2
, e
x
,|x| . . . dầndần được
thay thế bằng CT con,
–Tăng cường các lệnh xử lý bit.
•Tăng tốc độ củaMT,
•Tăng tính vạnnăng,
•Tăng độ tin cậy,
•Giảm giá thành,

điềukhiển,
•Cótốc độ rấtlớn(vàichụctriệu phép tính /
giây),
• Thông thường có thời gian rãnh (thời gian
“chết”) lớn hiệusuấtsử dụng thấp,
•V/đ: tăng hiệusuấtsử dụng (giảmthời
gian chết).
21
C) THIẾT BỊ NGOẠI VI
•Số lượng: Nhiều,
•Chấtlượng: Đadạng,
•Tốc độ: Cựcchậm (so với Processor),
•V/đ: Phải đảmbảo:
–Hệ thống
thích nghi
vớisố lượng và tính đa
dạng,
–Tốc độ thiếtbị ngoại vi không ảnh hưởng
đáng kểđến
năng suất
hệ thống.
22
D) Tài nguyên chương trình
•Cầnphảicócácchương trình cầnthiết,
•Mộtchương trình đượckíchhoạt: phụcvụ
cho nhiềungười dùng ( cấu trúc Reenter),
• Khai thác On-Line, RPC,
•Cáchtổ chứcchương trình: cấutrúcvà
đảmbảochocấutrúchoạt động,
23

• A) Tin cậyvàchuẩnxác,
•B) Bảovệ,
•C) Kế thừa và thích nghi,
•D) Hiệuquả,
•E) Thuậntiện.
32
Tin cậyvàchuẩnxác
•Mọi công việc trong hệ thống đềuphảicókiểm
tra:
–Kiểm tra môi trường điềukiệnthựchiện,
–Kiểmtrakếtquả thựchiện,
•Nhiềuchứcnăng KT: chuyểngiaochophần
cứng.
•Vídụ: Lệnh
COPY A:F1.TXT B:
• Sau khi KT cú pháp, bắt đầuthựchiệnlệnh. Lần
lượthệ thống sẽ KT gì và có thể có thông báo
nào?
33
• Kt CARD I/O,
•Tồntại ổđĩa?
•Thiếtbịđiệntửổđĩa?
• Động cơổđĩa?
•Khả năng truy nhậpcủa ổđĩa?
•Khả năng truy nhập đĩa?
•Tồntạifile F1.TXT?
•Khả năng truy nhập file?
• . . . . . . . .
• So sánh:
SCANDISK NDD

38
NGUYÊN LÝ PHỦ CHỨC NĂNG
•Mỗi công việc trong hệ thống thông thường có thể thực
hiệnbằng nhiềucáchvới nhiều công cụ khác nhau,
• Lý do:
•Mỗimôđun có hiệu ứng phụ chứcnăng,
•Người dùng có quyền khai thác mọihiệu ứng phụ không
phụ thuộcvàoviệccôngbố,
•Lập trình:Phải đảmbảocáctínhchấtcủaOS vớimọi
hiệu ứng phụ,
• Vai trò:
– Đảmbảothu
ậntiện cho người dùng,
– Đảmbảo an toàn chứcnăng củahệ thống,
• Ví dụ: In một file.
39
NGUYÊN LÝ MACROPROCESSOR
• Trong OS không có sẵnCT giảiquyếtv/đ,
•Khicầnthiết: Hệ thống tạoraCT vàthựchiệnCT tạora:
• Nguyên lý này áp dụng vớicả bảnthântoàn bộ OS:
Trên đía chỉ có các thành phần. Khi cần các thành phần
đượclắp ráp thành HỆ ĐIỀU HÀNH (Nạphệ thống).
•Lưuý: Các nguyên lý Phủ chứcnăng và
Macroprocessor trái vớilýthuyếtlậptrìnhcócấutrúc.
40
NGUYÊN LÝ BẢNG THAM SỐ ĐIỀU KHIỂN
Mỗi đốitượng trong OS ⇔ Bảng tham số (Control
Table, Control Block),
Hệ thống không bao giờ tham chiếutới đốitượng
vậtlýmàchỉ tham chiếutớibảng tham sốđiều

giá trị chuẩn:
–Startup,
– Autoexec.bat,
– Control Panel
•Vídụ: c:\csdl>dir
•Thamsố thiếu giá trị:
– Ổđĩa?
–Thư mục?
– Xem gì?
–Quycáchđưara?
–Nơira?
45
NGUYÊN LÝ 2 LOẠI THAM SỐ
•2 loại tham số:
•Thamsố vị trí (Position Parameters),
•Thamsố khoá (Keyword Param.).
•Thamsố khoá–theotrìnhtự tuỳ ý.
46
6 – THÀNH PHẦN
•Nhiều các phân chia theo chứcnăng, mức
độ chi tiết,
–Hệ thống Supervisor,
–Hệ thống quảnlýthiếtbị ngoạivi,
–Hệ thống quản lý files,
–Hệ thống các chương trình điềukhiển:
– Điềuphối nhiệmvụ,
– Monitor,
–Biênbảnhệ thống,
•Cácchương trình phụcvụ hệ thống.
47

Processor  TB điềukhiển TB ngoạivi
(Control Devices)
(Controllers)
51
n
TB Vào/Ra
TB Vào/Ra
TB Vào/Ra
52
TB Vào/Ra
TB Vào/Ra
TB Vào/Ra
53
Nguyên tắc phân cấp trong quảnlýthiếtbị
ngoạivi
• Phép trao đổi vào ra: thựchiện theo nguyên lý
Macroprocessor,
•Với máy vi tính: Thiếtbịđiềukhiểnvàora≡ I/O
Card,
• Máy Card on Board,
•Lập trình trên Card vào/ra: ViếtTOOLS khởi
tạochương trình kênh,
• Khái niệm kênh bó (Multiplex), Card
Multimedia.
54
Kênh Multiplex
55
2 - KỸ THUẬT PHÒNG ĐỆM
• Khái niệm phòng đệm (Buffer) củaOS.
DISK

58
Các loại phòng đệm
• Phòng đệm chung hoặcgắnvới file,
•CácHệ QTCSDL còn hệ thống phòng đệm riêng
để nâng độ linh hoạtvàtốc độ xử lý,
•Cácloạibộ nhớ Cache và phòng đệm.
•Bakiểutổ chức chính:
– Phòng đệm truy nhập theo giá trị,
– Phòng đệm truy nhập theo địachỉ,
– Phòng đệm vòng tròn.
59
Các loạiphòngđệm
• A) Phòng đệm truy nhập theo giá trị:
60
Các loại phòng đệm
• B) Phòng đệmtruynhập theo địachỉ:
61
Các loạiphòngđệm
• C) Phòng đệm vòng tròn: thường áp dụng
cho các hệ QT CSDL.
62
3 - SPOOL
• SPOOL – Simultaneuos Peripheral
Opearations On-Line,
• Không can thiệp vào CT người dùng,
• Hai giai đoạn:
–Thựchiện: thay thế thiếtvị ngoạivi bằng thiết
bị trung gian (Đĩacứng),
–Xử lý kết thúc:
•SaukhikếtthúcviệcthựchiệnCT,

4 – HỆ THỐNG QUẢN LÝ FILES
• ∃ CSDL quản lý files,
•Hệ thống quản lý files - Hệ QT CSDL.
67
?
68
69
QUẢN LÝ FILE TRONG
WINDOWS
•Mục đích:
– Minh hoạ nguyên lý bảng tham sốđiềukhiển,
–Tínhkế thừa và thích nghi,
–Cơ chế bảovệ,
–Cáchthể hiệnmộtsố chếđộquảnlýbộ nhớ
(chương tiếp theo).
70
TỔ CHỨC THÔNG TIN TRÊN ĐĨA TỪ
T
r
a
ck
1
1
1
2
2
2
3
3
3

Stt Offs
L
(Byte)
Ý Nghĩa
10 3 Lệnh JMP (EB xx 90)
23 8 Tênhệ thống Format đĩa
3B 2 KíchthướcSector
4 D 1 Sec/Cluster
5E 2
Địachỉ tuyệt đối FAT1 trong đĩalôgíc
610
H
1Số lượng bảng FAT
711 2
FAT16: Số phầntử ∈ ROOT
FAT32: 00 00
813 2
Σ
sect/Disk (<32MB) hoặc00 00
76
BOOT SECTOR
915 1 Kiểu đĩatừ (F8 – HD, F0 – 1.44MB)
10 16 2
FAT16: Σ Sec/FAT
FAT32: 00 00
11 18 2 Sec/ Track
12 1A 2
S
ốđầutừ
16 28 2

24 42 1
29 – BIOS m
ở rộng
25 43 4
S
erial Number
27 52 8
FAT32
78
Boot Sector FAT 16
15 24 1
Địachỉổđĩa ( 80 – C:)
16 25 1
00
17 26 1
29 – BIOS m
ở rộng
18 27 4
S
erial Number
19 2B 11
10
Volume Name
20 36 8
FAT16
79
Ví dụ
EB 58 90 4D 53 57 49 4E 34 2E 31 00 02 08 2D 00
02 00 00 00 00 F8 00 00 3F 00 40 00 3F 00 00 00
41 0C 34 00 03 0D 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00

7 12 1 00 (Cho NT)
8131 Số 0.1” củathời điểmtạo file
82
Phầntử 8.3
9 14 2 2 bytes cao của cluster xuất phát
10 16 2 Thời điểmcậpnhậtcuối cùng
11 18 2 Ngày cậpnhậtcuối cùng
12 1A 2 2 bytes thấpcủa cluster xuất
phát
13 1C 4 Kích thước file (Byte)
83
Phầntử 8.3
•Byte số 0: Vai trò đặcbiệt.
• 00 – Chưasử dụng, phầntử chưa
sử dụng đầu tiên - dấuhiệukết
thúc thư mục,
•E5 –(
σ
) Đãbị xoá,
• 05 – Tên bắt đầubằng ký tự
σ
,
•2E 20 (. ) –Phầntử thứ I củathư
mục con,
• 2E 2E (..) – Phầntử thứ II củathư
mụccon
84