chuyengicungchan_trang
New Member
Download miễn phí Bài giảng môn Hệ điều hành
Caching
Nguyên lý quan trọng, đượcthựchiệnởnhiềumức trong máy tính
(hardware, operating system, software)
Thông tin cần dùngđược sao chép tạmthờitừbộnhớchậm sang
bộnhớnhanh hơn.
Lưutrữnhanh hơn (cache) đượckiểmtrađểxácđịnh thông tin đã
tồntại ởđó?
- Nếuđãtồntại, thông tin đượcsửdụng trựctiếptừcache.
- Nếu không, dữliệuđược sao chépđến cache vàđược dùngở đó
Cache nhỏhơnlưutrữ được cached
- Vấnđềquảntrị cache
- Kích thước cache và chính sách thay thế
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU1.2 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 12, 2005
NỘI DUNG
Hệ điều hành là gì?
Tổ chức hệ thống máy tính (Computer-System Organization)
Kiến trúc hệ thống máy tính (Computer-System Architecture)
Cấu trúc hệ điều hành (Operating-System Structure)
Các hoạt động hệ điều hành (Operating-System Operations)
Quản trị quá trình (Process Management)
Quản trị bộ nhớ (Memory Management)
Quản trị lưu trữ (Storage Management)
Bảo vệ và an ninh (Protection and Security)
Các hệ thống phân tán (Distributed Systems)
Các hệ thống mục đích đặc biệt (Special-Purpose Systems)
Môi trường tính toán (Computing Environments)
1.3 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 12, 2005
MỤC TIÊU
Cung cấp cái nhìn bao quát về hệ điều hành và các thành phần
của nó
Cung cấp cái nhìn bao quát về tổ chức hệ thống máy tính
1.4 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 12, 2005
HỆ ĐIỀU HÀNH LÀ GÌ?
Chương trình giữ vai trò trung gian giữa người dùng và phần
cứng máy tính.
Đích của HĐH:
z Thực hiện các chương trình người dùng và làm cho các vấn
đề người dùng đang giải quyết dễ dàng hơn.
z Làm cho hệ thống máy tính trở nên thuận lợi trong việc sử
dụng.
z Sử dụng hiệu quả phần cứng máy tính.
1.5 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 12, 2005
CẤU TRÚC HỆ THỐNG MÁY TÍNH
Hệ thống máy tính có thể được chia thành 4 thành phần:
z Phần cứng (Hardware): cung cấp các tài nguyên tính toán cơ sở
CPU, memory, I/O devices
z Hệ điều hành
Điều khiển và phối hợp sử dụng phần cứng giữa các ứng dụng và
các người dùng
z Các trình ứng dụng: Xác định cách các tài nguyên hệ thống được dùng
để giải quyết các vấn đề tính toán của người dùng
Các bộ xử lý từ (Word processors), các trình biên dịch (compilers),
các trình duyệt Web (web browsers), các hệ cơ sở dữ liệu
(database systems), các trò chơi điện tử (video games)
z Các người dùng
Người, các máy móc, các máy tính khác
1.6 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 12, 2005
BỐN THÀNH PHẦN HỆ THỐNG MÁY TINH
1.7 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 12, 2005
ĐỊNH NGHĨA HỆ ĐIỀU HÀNH
HĐH là một nhà cấp phát tài nguyên:
z Quản trị tất cả các tài nguyên
z Quyết định giải quyết các yêu cầu xung đột để sự sử dụng tài
nguyên hiệu quả và hợp lý
HĐH là một chương trình điều khiển
z Điều khiển sự thực hiện các chương trình để ngăn ngừa lỗi và
sự sử dụng máy tính không đúng
1.8 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 12, 2005
ĐỊNH NGHĨA HĐH (Cont.)
Không có định nghĩa nào được chấp nhận bởi tất cả mọi người
“Chương trình chạy toàn thời gian trên máy tính” là hạt nhân
(kernel). Mọi chương trình khác hay là chương trình hệ thống
(gắn với HĐH) hay là chương trình ứng dụng
1.9 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 12, 2005
KHỞI ĐỘNG MÁY TÍNH
Chương trình bootstrap được nạp khi bật máy hay reboot
z Thường được lưu trong ROM / EPROM, được biết dưới tên
firmware
z Khởi động tất cả các sắc thái hệ thống
z Nạp hạt nhân HĐH và bắt đầu sự thực hiện
1.10 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 12, 2005
TỔ CHỨC HỆ THỐNG MÁY TÍNH
Sự hoạt động hệ thống máy tính
z Một / nhiều CPU, các bộ điều khiển thiết bị nối qua bus chung
cung cấp truy xuất bộ nhớ chia sẻ
z Sự thực hiện đồng thời của CPU và các thiết bị cạnh tranh các
chu ký bộ nhớ
1.11 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 12, 2005
SỰ HOẠT ĐỘNG HỆ THỐNG MÁY TÍNH
Các thiết bị I/O và CPU có thể thực hiện đồng thời.
Mỗi bộ điều khiển thiết bị đảm trách một kiểu thiết bị riêng.
Mỗi bộ điều khiển thiết bị có buffer cục bộ.
CPU di chuyển dữ liệu từ/ đến bộ nhớ chính đến/ từ các buffer cục
bộ
I/O là từ thiết bị đến buffer cục bộ.
Bộ điều khiển thiết bị báo cho CPU hoạt động của nó đã kết thức
bởi một interrupt.
1.12 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 12, 2005
CHỨC NĂNG CHUNG CỦA CÁC INTERRUPTS
Interrupt chuyển điều khiển cho thủ tục dịch vụ interrupt, thông qua
interrupt vector (chứa địa chỉ của toàn bộ các thủ tục dịch vụ).
Kiến trúc Interrupt phải bảo toàn địa chỉ của chỉ thị bị gián đoạn.
Các interrupts đến bị vô hiệu hóa khi interrupt khác đang được xử
lý để ngăn ngừa thất lạc interrupt.
Trap là một interrupt được sinh ra khi có một lỗi hay đòi hỏi của
người dùng.
Một HĐH là sự truyền interrupt (interrupt driven).
1.13 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 12, 2005
QUẢN LÝ INTERRUPT
HĐH bảo tồn trạng thái của CPU bởi lưu trữ các thanh ghi và bộ
đếm chương trình.
Xác định kiểu interrupt nào đã xảy ra:
z polling
z vectored interrupt system
Tách biệt các đoạn mã xác định hành động sẽ được chọn cho mỗi
kiểu interrupt.
1.14 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 12, 2005
ĐƯỜNG THỜI GIAN INTERRUPT
1.15 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 12, 2005
CẤU TRÚC I/O
Sau khi I/O bắt đầu, điều khiển trả lại cho chương trình người
dùng chỉ khi I/O hoàn tất.
z Chỉ thị chờ làm “nhàn rỗi” CPU đến tận khi interrupt kế tiếp
z Vòng lặp chờ (tranh chấp truy xuất bộ nhớ).
z Tại mội thời điểm, nhiều nhất một yêu cầu I/O được thực
hiện, không có xử lý I/O đồng thời.
Sau khi I/O bắt đầu, điều khiển trả lại cho chương trình người
dùng không chờ I/O hoàn tất.
z Lời gọi hệ thống (System call) : yêu cầu HĐH cho phép
người dùng chờ sự hoàn tất I/O.
z Bảng tình trạng thiết bị (Device-status table) chứa đầu vào
cho mỗi thiết bị I/O chỉ ra kiểu của nó, địa chỉ và trạng thái.
z HĐH lập chỉ mục bảng thiết bị I/O để xác định tình trạng
thiết bị và để sửa đổi đầu vào bảng bao gồm cả interrupt.
1.16 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 12, 2005
HAI PHƯƠNG PHÁP I/O
Synchronous Asynchronous
1.17 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 12, 2005
BẢNG TÌNH TRẠNG THIẾT BỊ
1.18 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 12, 2005
CẤU TRÚC TRUY XUẤT BỘ NHỚ TRỰC TIẾP
Được dùng cho các thiết bị I/O tốc độ cao (tốc độ truyền thông tin
sát với tốc độ bộ nhớ).
Bộ điều khiển thiết bị truyền các khối dữ liệu từ lưu trữ buffer trực
tiếp đến bộ nhớ chính không cần sự can thiệp của CPU.
Chỉ một interrupt được sinh ra cho một khối thay vì một interrupt
cho một byte.
1.19 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2005Operating System Concepts – 7th Edition, Jan 12, 2005
CẤU TRÚC LƯU TRỮ
Bộ nhớ chính: phương tiện lưu trữ lớn duy nhất CPU có thể truy
xuất trực tiếp.
Lưu trữ thứ cấp: Mở rộng bộ nhớ chính, cung cấp khả năng lưu trữ
lớn và ổn định.
Đĩa từ:
z Bề mặt đĩa được chia logic thành các rãnh (tracks), mỗi rãnh
được chia thành các sectors.
z Bộ điều khiển đĩa xác định trao đ...