Bài Giảng Hệ Điều Hành-Chương 2: CẤU TRÚC HỆ ĐIỀU HÀNH

Chia sẻ: Nguyen Van Nghia | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:40

Thêm vào BST

Báo xấu

153
lượt xem 32
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các dịch vụ hệ điều hành (Operating System Services) Giao diện HĐH người dùng (User Operating System Interface) Lời gọi hệ thống (System Calls) Các kiểu lời gọi hệ thống (Types of System Calls) Chương trình hệ thống (System Programs) Thiết kế và thực thi 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)...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài Giảng Hệ Điều Hành-Chương 2: CẤU TRÚC HỆ ĐIỀU HÀNH

CHƯƠNG 2 CẤU TRÚC HỆ ĐIỀU HÀNH
NỘI DUNG Các dịch vụ hệ điều hành (Operating System Services) Giao diện HĐH người dùng (User Operating System Interface) Lời gọi hệ thống (System Calls) Các kiểu lời gọi hệ thống (Types of System Calls) Chương trình hệ thống (System Programs) Thiết kế và thực thi 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) Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.2
MỤC TIÊU Mô tả các dịch vụ một HĐH cung cấp cho người dùng, quá trình và các hệ thống khác. Thảo luận các phương pháp cấu trúc một HĐH. Giải thích các HĐH được cài đặt như thế nào và chúng boot ra sao. Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.3
CÁC DỊCH VỤ HĐH Một tập các dịch vụ HĐH cung cấp các chức năng hữu dụng cho người dùng: Giao diện người dùng Giao diện hàng lệnh (Command Line Interface - CLI) Giao diện người dùng đồ họa (Graphics User Interface - GUI) Bó (Batch) Thực hiện chương trình: Nạp chương trình vào bộ nhớ Chạy chương trình Kết thúc chương trình: bình thường / bất bình thường (chỉ định lỗi) Các hoạt động I/O Thao tác hệ thống file Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.4
CÁC DỊCH VỤ HĐH (Cont.) Liên lạc Thông qua bộ nhớ chia sẻ Thông qua truyền thông điêp Phát hiện lỗi Xảy ra trong CPU và phần cứng bộ nhớ, trong thiết bị I/O, trong chương trình người dùng Đối với mỗi kiểu lỗi, HĐH cho ra hành động thích hợp, đảm bảo tính toán đúng và nhất quán Gỡ rối (Debugging) Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.5
CÁC DỊCH VỤ HĐH (Cont.) Tập các chức năng khác của HĐH nhằm đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả thông qua chia sẻ tài nguyên Cấp phát tài nguyên (Resource allocation) : nhiều kiểu cấp phát tài nguyên Một số (ví dụ CPU cycles,mainmemory, và file storage) có thể có mã cấp phát đặc biệt Một số khác (ví dụ I/O devices) có thể có mã yêu cầu và giải phóng chung Kiểm toán (Accounting) : Lưu vết sử dụng của người dùng (kiểu tài nguyên, thời gian sử dụng …) Bảo vệ và an ninh (Protection and security) : Bảo vệ : bao gồm đảm bảo tất cả các truy xuất đến các nguyên hệ thống được điều khiển An ninh : chống truy xuất bất hợp lệ đến các tài nguyên Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.6
GIAO DIỆN HÀNG LỆNH - CLI CLI cho phép đầu vào lệnh trực tiếp: Một số thực hiện trong phương thức hạt nhân, một số bởi chương trình hệ thống shells Đem về một hàng lệnh từ người dùng và thực hiện nó Các lệnh dính liền – Tên chương trình – Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.7
GIAO DIỆN NGƯỜI DÙNG ĐỒ HỌA- GUI Giao diện biểu tượng Chuột, bàn phím và màn hình Các biểu tượng (Icons) biểu diễn files, chương trình, hành động … Các phím chuột trên đối tượng giao diện gây ra các hành dộng khác nhau (cung cấp thông tin, chọn lựa, thực hiện chức năng, mở thư mục …) Nhiều hệ thống bao hàm cả CLI và GUI Microsoft Windows Apple Mac OS X UNIX Solaris (Java Desktop, KDE) Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.8
LỜI GỌI HỆ THỐNG Giao diện lập trình đến các dịch vụ Thường được viết trong ngôn ngữ lập trình mức cao (C / C++ …) Được truy xuất bởi chương trình thông qua giao diện lập trình ứng dụng mức cao (Application Program Interface - API) Các API thông dụng nhất: Win32 API / Windows POSIX API cho các hệ thống dựa trên POSIX (bao gồm tất cả các phiên bản của UNIX, Linux, và Mac OS X), and Java API cho máy ảo Java (Java virtual machine - JVM) Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.9
VÍ DỤ LỜI GỌI HỆ THỐNG Dãy lời gọi hệ thống để sao chép một file Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.10
VÍ DỤ API CHUẨN Chức năng đọc file ReadFile() trong Win32 API— một hàm đọc file Mô tả các tham số: HANDLE file—file được đọc LPVOID buffer— buffer ở đó dữ liệu được dọc vào/ viết ra DWORD bytesToRead— số bytes được đọc vào buffer LPDWORD bytesRead— số bytes được đọc trong lần đọc sau cùng LPOVERLAPPED ovl—chỉ ra I/O viết đè được dùng Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.11
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 mà HĐH sẽ làm như kết quả Hầu hết chi tiết của giao diện HĐH được che bởi API Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.12
API – LỜI GỌI HỆ THỐNG – MỐI QUAN HỆ OS API Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.13
VÍ DỤ THƯ VIỆN C CHUẨN TH Chương trình C gọi lời gọi thư viện printf(), printf gọi lời gọi hệ thống write() Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.14
TRUYỀN THAM SỐ TRONG LỜI GỌI HỆ THỐNG Thông thường, thông tin được đòi hỏi nhiều hơn định danh của lời gọi hệ thống mong muốn Kiểu và số lượng thông tin thay đổi tùy theo HĐH và lời gọi Ba phương pháp chung để truyền tham số Truyền than số trong thanh ghi Tham số được lưu trong một khối / bảng trong bộ nhớ địa chỉ khối được truyền trong một thanh ghi (Linux và Solaris) Các tham số được bố trí / đẩn lên stack bởi chương trình và được pop từ stack bởi HĐH Khối và stack không giới hạn độ dài tham số được truyền Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.15
TRUYỀN THAM SỐ THÔNG QUA BẢNG Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.16
CÁC KIỂU LỜI GỌI HỆ THỐNG Điều khiển quá trình Quản trị file Quản trị thiết bị Duy trì thông tin Liên lạc Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.17
SỰ THỰC HIỆN TRONG MS-DOS (a) At system startup (b) running a program Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.18
FreeBSD CHẠY NHIỀU CHƯƠNG TRÌNH Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.19
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 bản tạo và sửa đổi files Các lệnh tìm kiếm nội dung file và biến đổi văn bản Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005 Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 14, 2005 2.20