Bài giảng Lý thuyết hệ điều hành - Lý Minh Thuận

 máy tính khác, các tài nguyên được chia sẻ Recycle BinChứa các file đã bị xóa tạm thời, cho phép phục hồi các file này khi cần thiết. Có thể xác định kích cỡ (dung lượng) tối đa của các Bin tương ứng cho từng ổ đĩa.Tip : gõ Shift – Delete để xóa hoàn toàn fileTaskBarChứa shortcut của các ứng dụng (cửa sổ) đang chạy, cho phép chuyển đổi qua lại giữa các cửa sổ. Và các thông tin hệ thống khác như : thời gian, volumn, các small icon của các chương trình thường trú (TrayBar), các thanh công cụ tiện ích Start MenuChứa tất cả các hoạt động, tiện ích, ứng dụng của hệ điều hành, bao gồm : Programs : chứa các folder shortcut của các chương trình ứng dụng đã được cài đặt vào hệ điều hành. Đối tượng này tương ứng với folder \Windows\Start Menu\Programs trong Windows 98, hoặc folder \Documents and Settings\All Users\Start Menu\Programs trong Windows XP Recent Documents : Chứa shortcut của các file được người sử dụng truy cập gần đây nhất. Đối tượng này tương ứng với folder \Windows\Start Menu\Documents trong Windows 98, hoặc folder \Documents and Settings\\Recent trong Windows XP. Start Menu (t.t)Settings : Bao gồm các cài đặt cấu hình cho Control Panel, Printers, Taskbar Run : thi hành ứng dụng ở cơ chế dòng lệnh. Help : các thông tin trợ giúp. Find (hoặc Search trong WinXP) : Cho phép tìm kiếm folder, tập tin trong các ổ đĩa, hoặc máy tính trên mạng. Shutdown : Chấm dứt sử dụng máy tính. Log Off : Chấm dứt phiên làm việc của người sử dụng hiện tại. DesktopLà nền của máy tính, chứa các đối tượng như My Computer, Network Neighborhood, My Documents, và các shortcut do người sử dụng tạo raBÀI GIẢNG HỆ ĐIỀU HÀNHPhần lý thuyếtChương 2 – Giới thiệu 1 số HĐH 3. Hệ Điều Hành Windows NTCác nét chínhLà 1 hệ điều hành hỗ trợ mạngGồm 2 phiên bản : Windows NT Server Windows NT WorkStationHỗ trợ quản lý môi trường làm việc và phiên làm việc của nhiều người sử dụng theo cơ chế user - accountHỗ trợ hệ thống nhiều bộ xử lýHỗ trợ bảng FAT NTFS :Kích thước partition lớn (1064Gb)Hỗ trợ nén, bảo mậtBÀI GIẢNG HỆ ĐIỀU HÀNHPhần lý thuyếtChương 2 – Giới thiệu 1 số HĐH 4. Hệ Điều Hành Novell NetwareLịch sử phát triểnXem sách trang 74Các nét chínhLà 1 hệ điều hành hỗ trợ mạngHỗ trợ bảo mật cao : bảo vệ truy cập, an toàn dữ liệuKích thước đoạn nhớ 4kHỗ trợ bảng FAT Turbo FAT Có thể quản lý tốt partition có nhiều tập tinBảo vệ dữ liệu tốtBÀI GIẢNG HỆ ĐIỀU HÀNHPhần lý thuyếtChương 2 – Giới thiệu 1 số HĐH 5. Hệ Điều Hành UNIXLịch sử phát triểnXem sách trang 80Các nét chínhLà hệ điều hành rất thông dụng trong các hệ thống máy tính đặc biệt : minicomputer, microcomputer, mainframeHỗ trợ mạng diện rộng rất tốtPhiên bản Microsoft’s Xenix hỗ trợ hệ máy PCBÀI GIẢNG HỆ ĐIỀU HÀNHPhần lý thuyếtChương 3 – Hệ Thống Quản Lý Tập TinGV: Nguyễn Duy Nhấtnhatnd@hcm.fpt.vnKhái niệmHệ thống quản lý tập tin (File management system) là cách thức hệ điều hành tổ chức, truy cập dữ liệu trên hệ thống lưu trữ phụ  Bộ nhớ ngoài.Tập tin (File) : được xem là 1 đơn vị lưu trữ thông tin của bộ nhớ ngoài : đối tượng của hệ thống quản lý tập tin.Thư mục (Folder, Directory) : Là tập hợp các tập tin và các thư mục con tổ chức theo hình cây. Mỗi thư mục thường lưu trữ thông tin về thư mục cha và thư mục gốcKhái niệm (t.t)Hệ thống quản lý tập tin  Cách thức hệ điều hành :Lưu trữHiển thịĐặt tênTruy xuất nội dungQuản lý vai trò của tập tin đối với hệ điều hànhBảo vệ tập tinCách tổ chức thao tác trên thư mụcMô hình tập tinKhác nhau tùy theo hệ điều hànhCác đặc điểm phổ biến:Tên tập tin Phần tên Tên ngắn : 8 ký tựTên dài : 256 ký tựCó thể phân biệt chữ hoa / thườngCó thể có 1 số ký tự đặc biệt như - , ), Phần mở rộng Dài 0-3 ký tựThường được dùng để cho biết loại của tập tin : .bmp, .img, .exe, .c, Mô hình tập tin (t.t)Cấu trúc tập tinThường gồm 1 tập hợp các ký tựCấu trúc (ý nghĩa) của tập hợp ký tự trong tập tin do chương trình tạo ra (soạn thảo) tập tin quy địnhKiểu tập tin Tập tin văn bản (Text file) : chỉ chứa các ký tự “có nghĩ a”Tập tin nhị phân (Binary file) : có thể chứa các ký tự đặc biệt (Enter, BackSpace, Escape, ) – chứa mã máyMô hình tập tin (t.t)Cách thức truy xuất tập tin Truy xuất tuần tựThường sử dụng cho các tập tin văn bản.Truy xuất tuần tự có vị trí bắt đầu (Seek)Thường sử dụng cho các tập tin văn bản có cấu trúc (tập tin CSDL)Truy xuất ngẫu nhiên (random access)Thường sử dụng cho các tập tin nhị phânMô hình tập tin (t.t)Thuộc tính tập tin : là các tính chất đối với tập tin do hệ điều hành qui định trong cách thức quản lý.Ẩn (hidden)Chỉ đọc (read only)Hệ thống (system)Lưu trữ (archives)Text/BinaryThời điểm tạo (Created day)Thời điểm cập nhật (Modified day)Thời điểm truy xuất (Accessed day)Kích thước (Size)Mô hình thư mụcTổ chức thư mục theo cấp bậc (tổ chức cây) : Khởi đầu từ thư mục gốcMỗi thư mục chứa các thư mục con và các tập tinMô hình thư mụcĐường dẫn : xác định 1 node trên cây thư mục Đường dẫn tập tinĐường dẫn thư mụcĐường dẫn tuyệt đốiĐường dẫn tương đốiThư mục hiện hành Đối với toàn bộ hệ thốngĐối với từng tiến trìnhCấu trúc hệ thống quản lý tập tinBảng các chỉ mục (entry) tập tin/thư mục con của 1 thư mục, mỗi chỉ mục bao gồm :Địa chỉ các khối trên đĩa của toàn bộ tập tin, hoặc Địa chỉ của khối đầu tiên, hoặcSố I-Node, hoặc  (tùy theo cách lưu trữ và định vị tập tin của hệ điều hành)Các phương pháp lưu trữ và định vịĐịnh vị liên tiếpNội dung 1 tập tin được lưu trữ trong 1 dãy các khối liên tiếp.Định vị theo danh sách liên kếtTập tin được lưu trữ trong nhiều khối, cuối mỗi khối có chứa chỉ số của khối tiếp theo.Định vị bằng bảng chỉ mụcTương tự như danh sách liên kết, nhưng hệ điều hành sử dụng 1 bảng để lưu các chỉ mục của danh sách liên kết.Định vị bằng bảng chỉ mục danh sách liên kếtKhốiChỉ mục0121031147563728911101311012130Khối chưa sử dụngQuản trị đĩaĐĩa là nơi lưu trữ tập tin và thư mụcCách tổ chức đĩa ảnh hưởng nhiều đến tốc độ và hiệu quả hoạt động của hệ thống quản lý tập tinĐĩa thường được chia thành nhiều khối (cluster) có kích thước cố địnhKích thước khốiẢnh hưởng trực tiếp đến tốc độ truy cập dữ liệu trên đĩa.Kích thước khối thường là 0.5k, 1k, 2k, 4kThời gian để đọc 1 khối k byte =Ttb + Tc + (k/St)xTqTtb : thời gian tìm kiếm trung bìnhTc : thời gian vận chuyển dữ liệu vào bộ nhớSt : Kích thước của trackTq thời gian quay đĩa hết 1 trackQuản lý khối trốngQuản lý bằng danh sách :Sử dụng 1 số khối để chứa địa chỉ của các khối trống, vd: kích thước khối = 1k, kích thước địa chỉ 16bit, đĩa dung lượng 20Mb  cần khoảng 40 khối để chứa địa chỉ.Quản lý bằng bitmap (ánh xạ bit)Đĩa có n khối được ánh xạ thành n bit, bit thứ i = 0  khối i trống, ngược lại.  đĩa kích thước 20Mb cần 20k bit  3 khối Bảo vệ hệ thống tập tinQuản lý khối bị hỏng (bad cluster)Đánh dấu 1 sector Đánh dấu bằng tập tinSao lưu (backup)Kiểm tra lỗiLỗi do bad clusterLỗi trên bảng FATLỗi trên dữ liệu không hợp lệCác hệ thống quản lý tập tin của các hệ điều hànhHệ điều hành DOSĐọc sách trang 113Hệ điều hành Windows	 Đọc sách trang 116Hệ điều hành Windows NTĐọc sách trang 130BÀI GIẢNG HỆ ĐIỀU HÀNHPhần lý thuyếtChương 4 – Hệ Thống Quản Lý Nhập XuấtGV: Nguyễn Duy Nhấtnhatnd@hcm.fpt.vnHệ thống quản lý nhập xuấtQuản lý các thiết bị nhập xuấtCung cấp phương cách giao tiếp Giữa các thiết bịGiữa thiết bị và hệ điều hànhGiữa thiết bị và người sử dụng/các tiến trìnhBảo vệ và xử lý lỗi nhập xuấtThiết bị nhập xuấtNhập xuất theo khối (block/cluster)Dữ liệu được lưu trữ trong các khối có kích thước cố địnhVd : đĩa cứng, đĩa mềm, CD, DVD, Đặc điểm : có thể truy xuất từng khối riêng biệt – truy xuất ngẫu nhiênNhập xuất tuần tự Dữ liệu được lưu tuần tự theo chuỗi các bitVd : Màn hình, bàn phím, máy in, card mạng, Đặc điểm : Truy xuất tuần tự - không thể truy xuất ngẫu nhiên được.Phần mềm điều khiển thiết bị (Device driver)Cung cấp giao tiếp phần mềm giữa:Thiết bị và hệ điều hànhThiết bị và người sử dụngThiết bị và các tiến trìnhDo nhà sản xuất thiết bị cung cấp, hoặc tuân theo 1 chuẩn chung của các thiết bị cùng loạiĐược cài đặt vào hệ điều hành như 1 chương trìnhCơ chế DMA (Direct Memory Access)Cơ chế truy cập bộ nhớ trực tiếpCho phép thiết bị làm việc trực tiếp với bộ nhớ (phần buffer đã được đăng ký)  giải phóng CPUHệ thống nhập xuất trên đĩaĐĩa cứngĐĩa mềmĐĩa quangBăng từThẻ nhớCấu trúc đĩa cứngCấu trúc đĩa cứngCác thuật toán đọc đĩaẢnh hưởng đến tốc độ truy xuất đĩa  tốc độ hệ thống.Thời gian cho một lần truy xuất đĩa :Seek time + Latency time + Transfer timeCác thuật toán đọc đĩa :FCFSSSTFSCANC-SCANLOOKFCFS (first come – first served)Yêu cầu nào đến trước được thực hiện trước.Ví dụ, các yêu cầu :98,183,37,122,14,124,65,67Đầu đọc đang ở khối 53.Thuật toán FSFS : 53  98  183  37  122  14  124  65  67SSTF (shorted seek-time first)Ưu tiên đọc các khối gần với vị trí hiện tại của đầu đọc nhất.Ví dụ, các yêu cầu :98,183,37,122,14,124,65,67Đầu đọc đang ở khối 53.Thuật toán SSTF : 53  65  67  37  14  98  122  124  183SCANĐầu đọc di chuyển về một phía, sau đó di chuyển sang phía ngược lại, và đọc các khối yêu cầu trên đường đi.Ví dụ, các yêu cầu :98,183,37,122,14,124,65,67Đầu đọc đang ở khối 53.Thuật toán SCAN : 53  37  14  65  67  98  122  124  183C-SCANĐầu đọc di chuyển về một phía, sau khi đi hết, đầu đọc trở về vị trí khối đầu của phía bên kia, và tiếp tục hướng di chuyển.Ví dụ, các yêu cầu :98,183,37,122,14,124,65,67Đầu đọc đang ở khối 53.Thuật toán SSTF : 53  65  67  98  122  124  183  14  37 LOOKTương tự SCAN hoặc C-SCAN. Nhưng thuật toán sẽ tự nhận biết khối yêu cầu nào ở sát phía bên trái và bên phải.Các thuật toán đọc đĩa : ưu - khuyết điểmFCFS : thích hợp trong trường hợp dữ liệu được lưu trữ liên tục.SCAN, C-SCAN, LOOK : thích hợp với lượng dữ liệu cần truy xuất lớn.SSTF : thường được sử dụng.InterleaveChức năng Interleave để đồng bộ hai chức năng đọc và ghi dữ liệu cùng lúc : các sector có số hiệu liên tiếp không nằm kề nhau trên đĩa, mà nằm cách nhau một khoảng = interleave.Được đặt ra trong quá trình định dạng đĩa.Một số cơ chế nhập xuất khácXem sách trang 178  189Một số ví dụ : Hệ thống nhập xuất trên DOS, WindowsXem sách 189 – 205, 210 - 218