Thảo luận Bài 1

Theo T.S.Tanenbaum định nghĩa HĐH là máy tính ảo.(nếu mình nhớ không nhầm)

- Ẩn các chi tiết của phần cứng để máy tính dễ sử dụng hơn.
- Người sử dụng và người lập trình được cung cấp giao diện đơn giản, dễ hiểu và không phụ thuộc vào thiết bị cụ thể.
- Thực tế, HĐH là 1 hệ thống bao gồm nhiều máy tính trừu tượng xếp thành nhiều lớp chồng lên nhau. Máy tính mức dưới phục vụ cho máy tính mức trên.
- Bản thân chương trình ứng dụng cũng là 1 máy tính trừu tượng và phải dễ sử dụng nhất.

* Máy tính mở rộng là máy tính được mở rộng thêm chức năng mà tiềm năng máy tính vật lý có nhưng lại khó sử dụng.

PS: Có thể mình có nhiều sai sót vì là lần đầu post bài nên mong Thầy cùng các bạn thông cảm và góp ý để mình hoàn thiện hơn.Thanks

Trong tương lai hệ điều hành của máy tính cá nhân là Linux? Hiện tại ứng dụng Linux trong môi trường doanh nghiệp phát triển rất chậm chạp "đó là chặng đường gian nan của chú chim cánh cụt"

Có nhiều nhà cung cấp Linux và hiện nay đã có rất nhiều phiên bản dành riêng cho máy tính desktop hay laptop. Linux bao gồm rất nhiều công ty, cộng đồng nhiệt tình phát triển, nhưng một vấn đề khác đặt ra là chương trình điều khiển các thiết bị phần cứng "Driver", các hãng sản xuất thiết bị phần cứng thường không mấy mặn mà trong việc viết các driver chuẩn của các hãng đó cho hệ điều hành Linux. Và điều đó buộc các nhà phát triển phải tự nghiên cứu và viết các trình điều khiển phần cứng. Người dùng luôn đam mê các trải nghiệm công nghệ mới nhưng Linux lại chưa đáp ứng được nhiều yêu cầu của người dùng Desktop và Laptop.

HP đưa ra một bản thỏa thuận lớn về Linux trên máy tính cá nhân và bản thỏa thuận đó chứng tỏ một tương lai gần cho Linux trên nền Desktop. Bản thông cáo trên được đưa ra bởi Doug Small, giám đốc bộ phận mã nguồn mở và chiến lược tiếp thị Linux tại HP. Small nói về hàng ngàn tiềm năng sẽ được mang lại từ việc doanh nghiệp sử dụng Linux trên desktop.

Đó là một thông tin tốt lành cho các Fan hâm mộ Linux chờ đợi từ lâu. Trong khi Linux luôn tập trung vào giải pháp máy chủ, và những ứng dụng được phát triển rất chậm trên nền desktop. Tại sao lại vậy? đó là một câu đố không phải ai cũng có thể giải đáp một cách chu toàn nhất: Khách hàng luôn thận trọng trong quá trình thay đổi toàn bộ cách thức làm việc trên máy tính desktop, với một công nghệ mới hỗ trợ tốt, quản lý tốt, các ứng dụng, driver và giao diện làm việc luôn được khách hàng quan tâm. Các hãng sản xuất thường không đủ các dịch vụ cung cấp, mà khách hàng thì lại luôn đòi hỏi khắt khe. Việc hãng máy tính sản xuất máy tính cá nhân lớn nhất thế giới HP đưa ra bản thỏa thuận hợp tác và phát triển công nghệ Linux cho máy tính cá nhân là một luồng gió mới thổi vào sân chơi công nghệ. Điều này có thể gây lên một sự thay đổi khá lớn cho môi trường desktop trong tương lai không xa.

Trong khi HP với bản thông cáo của mình về chiến lược tiếp thị, họ muốn giảm giá thành các sản phẩm của mình bằng cách không sử hệ điều hành Windows truyền thống. Bằng cách kết hợp với công nghệ của Linux HP tin tưởng sẽ mang lại những ứng dụng trên Linux không thua kém gì làm việc trên môi trường Windows. Mà đặc biệt hơn nữa đó là việc các sản phẩm của hãng sẽ giảm được chi phí một cách đáng kể.

Dell đã xuất sưởng những máy tính PC được cài Linux, nhưng nó không được bán tại Mỹ, bạn chỉ có thể mua nó ở các thị trường đang phát triển như Trung Quốc, Ấn Độ.. Nhưng hãng cũng được rất nhiều phản hồi lại từ phía khách hàng về việc muốn các thiết bị hoạt động trên Linux một cách trơn tru hơn. Hãng cũng được rất nhiều phản hồi từ phía khách hàng từ rất lâu là tại sao không cài sẵn hệ điều hành Linux để thay thế cho Windows.

Lenovo cũng đưa ra chương trình giảm giá bằng cách đưa ra các máy tính PC cài sẵn Linux. Đầu tiên công ty xây dựng một sản phẩm được tích hợp Linux và nghe ngóng tình hình để nắm bắt thời cơ một cách hợp lý. Nhưng tôi quả thật cũng chưa tìm được bất kỳ một sản phẩm nào hỗ trợ Linux của hãng và cũng không hiểu bằng cách nào tôi có thể mua được sản phẩm đó.

Sun đã đưa ra phiên bản cho máy PC với hệ điều hành SUSE Linux Enterprise Desktop 10 từ Novell. Tuy nhiên người dùng đã than phiền về các ứng dụng được tích hợp trên nó ví dụ như người dùng là các kỹ sư thì việc sử dụng CAD/CAM hay các ứng dụng khác thì quả thật là khó khăn. Trong khi các doanh nghiệp người dùng rất nhiều và việc chuyển toàn bộ các ứng dụng là vô cùng khó khăn và đó là việc cần thay đổi từ từ.

Nếu bạn không muốn đợi giải pháp tích hợp Linux từ các nhà sản xuất máy tính lớn, bạn có thể áp dụng cho doanh nghiệp sử dụng giải pháp ứng dụng trên cục bộ doanh nghiệp bằng việc sử dụng các hệ điều hành Linux như: Fedora, Ubuntu, Debian… Có khoảng 200 nhà cung cấp hệ điều hành Linux cho Desktop và Laptop.

Để phát triển Linux không chỉ quan tâm đến những lợi thế cạnh tranh của Linux như "giá cả" "độ ổn định" "nhiều nhà cung cấp" mà hãy quan tâm tính tiện lợi của người dùng, những nhà IT chuyên nghiệp thì lại ít khi phải dùng các phần mềm ứng dụng khác như: Kế toán, CAD/CAM,… nên việc các nhà IT luôn khuyên người dùng chuyển sang Linux. Các nhà phát triển Linux muốn phát triển cần phải có chiến lược dài mang lại khả năng tiện dụng cũng như dễ dàng tiếp cận công nghệ, thêm các ứng dụng vào hệ thống PC.

Hiện nay trên thế giới có tất cả bao nhiêu Hệ Điều hành (kể cả hệ điều hành cho điện thoại)? Đố ai biết!

- Hệ điều hành có thể được coi như là bộ phân phối tài nguyên của máy tính. Nhiều tài nguyên của máy tính như thời gian sử dụng CPU, vùng bộ nhớ, vùng lưu trữ tập tin, thiết bị nhập xuất v.v.. được các chương trình yêu cầu để giải quyết vấn đề. Hệ điều hành hoạt động như một bộ quản lý các tài nguyên và phân phối chúng cho các chương trình và người sử dụng khi cần thiết. Do có rất nhiều yêu cầu, hệ điều hành phải giải quyết vấn đề tranh chấp và phải quyết định cấp phát tài nguyên cho những yêu cầu theo thứ tự nào để hoạt động của máy tính là hiệu quả nhất. Một hệ điều hành cũng có thể được coi như là một chương trình kiểm soát việc sử dụng máy tính, đặc biệt là các thiết bị nhập xuất.

- Tuy nhiên, nhìn chung chưa có định nghĩa nào là hoàn hảo về hệ điều hành. Hệ điều hành tồn tại để giải quyết các vấn đề sử dụng hệ thống máy tính. Mục tiêu cơ bản của nó là giúp cho việc thi hành các chương trình dễ dàng hơn. Mục tiêu thứ hai là hỗ trợ cho các thao tác trên hệ thống máy tính hiệu quả hơn. Mục tiêu này đặc biệt quan trọng trong những hệ thống nhiều người dùng và trong những hệ thống lớn(phần cứng + quy mô sử dụng). Tuy nhiên hai mục tiêu này cũng có phần tương phản vì vậy lý thuyết về hệ điều hành tập trung vào việc tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên của máy tính.
Mong các ACE bổ sung thêm.!

LePhucHiep(102C) đã viết:Hiện nay trên thế giới có tất cả bao nhiêu Hệ Điều hành (kể cả hệ điều hành cho điện thoại)? Đố ai biết!

Đối với chúng ta thì Hệ Điều Hành(HDH) chì là máy tính ảo bên dưới máy tính ảo là các thiết bị phần cứng gọi là máy tính vật lý và các thiết bị ngoại vi khác.Trên nền máy tính vật lý đó ta cài HDH
Đối với người lập trình và người dùng thì HDH la máy tính vật lý ẩn có thêm một lớp ở bên trên để người dùng dể xử dụng và lập trình
Máy tính ảo đả ẩn đi các chi tiết phần cứng không cần thiết ( để đơn giản hóa đi các hoạt động phức tạp của các thiết bị vật lý)
HDH gồm nhiều máy tính trừu tượng xếp chồng lên nhau và công việc của người lập trình là xây dựng máy tính trừu tượng như vậy( cho người khác xử dụng và cho chính mình)

Chào các bạn đây là ý của mình rút ra từ bài giản của thầy mình mong có thêm ý kiến từ thầy và các bạn để hoàn chỉnh câu này hơn cảm ơn!!

HĐH gồm nhiều tầng nhiều lớp nó hoạt động theo cơ chế chia để trị ( 1 tầng hay 1 lớp nó đảm nhiệm 1 công việc nào đó ). Ưu điểm: dễ dàng xây dựng, phân tích hệ thồng...Nhược điểm: làm giảm hiệu năng của hệ thống. Có gì không đúng mong các bạn bổ sung thêm. Thank

Trình bày mục tiêu,mô tả vắn tắt, ý nghĩa và cấu trúc môn học hệ điều hành.
Mục tiêu : cung cấp các khái niệm cơ bản về cấu trúc và hoạt động của hệ điều hành.
Mô tả vắn tắt :
+ khái niệm chung, lịch sử, phân loại hệ điều hành.
+ Nguyên lý và hoạt động các khối chức năng.
+ Giới thiệu dòng hệ điều hành Windoews NT/2000/XP/2003.
Ý nghĩa :
+ Hiểu sâu hơn về nguyên lý hoạt động của phần cứng và phần mềm máy tính.
+ Học phương pháp phân tích, thiết kế và lập trình một số hệ thống lớn để áp dụng cho công tác nghiệp vụ sau này
Cấu trúc môn học:
• Mô tả vắn tắt:
- Khái niệm chung, Lịch sử, Phân loại HĐH.
- Nguyên lý và hoạt động các khối chức năng.
- Giới thiệu dòng HĐH Windows NT/2000/XP/2003
• Gồm 8 chương:
Chương 1: Giới thiệu Hệ điều hành
Định nghĩa hệ điều hành
Lịch sử hệ điều hành
Phân loại hệ điều hành
Chương 2: Cấu trúc máy tính
Hoạt động của máy tính
Cấu trúc nhập xuất (I/O Structure)
Cấu trúc bộ nhớ
Phân cấp bộ nhớ.
Chương 3: Cấu trúc hệ điều hành
Các thành phần hệ thống
Các dịch vụ hệ thống
Các lời gọi hệ thống
Các chương trình hệ thống
Cấu trúc hệ thống
Thiết kế và thi công (Design & Implementation)
Sản sinh hệ thống.
Chương 4: Quản lý tiến trình
Khái niệm tiến trình (Process Concept)
Điều phối tiến trình (Process Scheduling)
Thao tác với tiến trình (Operations on Process)
Cộng tác giữa các tiến trình (Cooperation Process)
Liên lạc giữa các tiến trình (Interprocess Communications)
Liên lạc trong hệ thống Khách – Chủ ( Communications in Client – Server)
Chương 5: Đa luồng
Khái niệm chung
Chuẩn Pthreads
Đa luồng trong windows
Chương 6: Điều phối CPU
Khái niệm chung
Tiêu chí điều phối (Scheduling Criteria)
Các thuật giải điều phối (Scheduling Algorithms).
Chương 7: Đồng bộ hóa tiến trình
Khái niệm chung
Vấn đề đoạn tương tranh (Critical-Section Problem)
Đèn hiệu (Semaphores)
Bài toán Hiền triết cùng ăn.
Chương 8: Deadlocks
Mô hình hệ thống (System Model)
Bản chất của deadlocks
Các phương thức xử trí deadlocks
Ngăn chặn deadlocks
Tránh deadlocks

Hệ thống máy tính có thể được phân thành 6 tầng như sau:
1. Tầng ứng dụng (Applications)

2. Tầng các tiện ích (các bộ biên dịch (Compiler), các bộ soạn thảo (Editor), các bộ thông dịch (Interpreter),…)

3. Tầng Hệ điều hành

4. Tầng ngôn ngữ máy

5. Tầng các vi chương trình

6. Tầng các thiết bị vật lý

Là phần mềm điểu khiển việc kết nối mạng, định nghĩa và quản lý việc truy cập các tài nguyên trong mạng. Khả năng quản lý cung cấp các tài nguyên, danh mục người dùng, khả năng bảo mật, truy cập và sử dụng tài nguyên.....là các tiêu chí để đánh giá và lựa chọn hệ điều hành phù hợp cho một nhu cầu xây dựng mạng. Các phần mềm MS Windows 95, Windows 97 , Windows 98.....là các hệ điều hành mạng ngang hàng (peer-to-peer network).

Hệ điều hành mạng ngang hàng có khả năng chia sẻ tài nguyên của một máy tính trong mạng thành tài nguyên dùng chung trong mạng.

Các hạn chế mạng LAN (mạng cục bộ) sử dụng hệ điều hành mạng ngang hàng:
- Không có khả năng quản lý tài nguyên và "cấp phép truy cập" hiệu quả cho các tài nguyên mạng.
- Khả năng bảo mật kém: khả năng phân biệt được "bạn" (người được quyền truy cập) và "thù" (kẻ truy cập trái phép tài nguyên trên mạng) rất hạn chế. Các tài nguyên trên mạng nói chung chỉ được "chia sẻ chung chung" (share-level access control), ai muốn truy cập thì truy cập.
- Khả năng cung cấp dịch vụ của "chủ sở hữu tài nguyên" bị hạn chế do các cài đặt trên máy chủ đó không được tối ưu hóa và không chuyên môn hóa. Trong ví dụ sau: Mạng ngang hàng sử dụng các HĐH mạng MS Windows 98 và Windows 98 SE, nếu MÁY 4 bị lỗi phần mềm hoặc bị "treo" (halted) thì kết nối Internet được cung cấp bởi MÁY 4 sẽ bị ngưng ngay.
HĐH Windows ở tất cả các máy tính MÁY 1,2,3,4 đều thực hiện 3 chức năng chính:

• DOS - là lớp phần mềm điều khiển máy tính đơn bên dưới giao diện đồ họa (underlying control program).
• Client Software - là phần mềm "Client for Microsoft Networks" được cài đặt ở phần mạng (Control panel -> Network -> Configuration), là lớp "vỏ" giữa DOS và NOS.
• NOS - Hệ điều hành mạng cho phép quản lý và chia sẻ tài nguyên.

Các tài nguyên dùng chung trong mạng bao gồm: • Máy in Laser cài ở MÁY 1 nhưng được MÁY 1 "cho phép xài chung" : các máy tính khác có thể sử dụng nó như thể máy in được gắn trực tiếp vào mỗi máy tính đó vậy.
• Thư mục C:\DATA của MÁY 3 nhưng được MÁY 3 "cho phép xài chung" : các máy tính khác có thể truy cập vào thư mục này để lấy thông tin thôi (nếu MÁY 3 cấp phép "CHỈ ĐỌC" - Read Only) hoặc có thể cập nhật thêm/xóa/sửa thông tin trong thư mục này (nếu MÁY 3 cấp phép "TOÀN QUYỀN" - Full Access).
• Kết nối Internet: Máy 4 được cài đặt HĐH mạng Microsoft Windows 98 và cấu hình cho phép chia sẻ kết nối Internet (Internet Connection Sharing - ICS). Các máy tính MÁY 1, 2, 3 có thể "cùng sử dụng kết nối Internet" thông qua modem được nối ở MÁY 4.

Giao diện thân thiện, tính di động cao và khối lượng ứng dụng khổng lồ là những tính năng vượt trội khiến máy tính bảng có thể "vượt mặt" laptop trong tương lai không xa.
Quay ngược thời gian trở về vài năm về trước, sở hữu một chiếc laptop là niềm mơ ước của vô số người. Tuy nhiên, ở thời điểm hiện tại, nhắc đến thiết bị mà nhiều người mơ ước, đó phải là một chiếc máy tính bảng.
Không thể phủ nhận vai trò tối quan trọng của laptop trong cuộc sống và công việc hàng ngày, tuy nhiên, trong thời đại công nghệ phát triển với tốc độ “tên lửa” như hiện nay, sở hữu một thiết bị siêu di động mới là mốt thời thượng. Mang đậm tính giải trí nhưng vẫn có thể đảm bảo một cách tương đối đầy đủ nhiệm vụ của một chiếc laptop, máy tính bảng đang dần cho thấy sự ưu việt của mình. Cùng điểm qua những tính năng nổi trội của máy tính bảng so với laptop.
Tính di động
Mang theo một chiếc laptop nặng khoảng 2kg đến văn phòng làm việc hoặc trong những chuyến đi xa đối với bạn có thể không phải là vấn đề quá lớn nhưng trong khách sạn, sân bay, trên taxi hay trong những hội nghị thì sao? Không cần nhắc đến cân nặng chỉ khoảng 500 gram của chúng thì máy tính bảng vẫn là thiết bị tuyệt vời cho bạn khi sử dụng tại những địa điểm nói trên. Ngoài ra, trong những giờ giải lao ngắn hoặc buổi tối trước khi đi ngủ, việc bật tắt chiếc laptop và cất nó vào một chỗ đôi khi khiến bạn cảm thấy phiền toái, máy tính bảng sẽ giải quyết hoàn toàn việc đó. Thời gian khởi động siêu tốc, kích thước nhỏ gọn và dễ mang theo mỗi khi di chuyển là yếu tố cực kỳ quan trọng giúp máy tính bảng ghi điểm trong mắt người dùng.
Giao diện thân thiện
Đơn giản và thanh lịch, máy tính bảng chính là thiết bị sở hữu giao diện thân thiện nhất từ trước đến giờ. Các ứng dụng trên máy được sắp xếp một cách khoa học và cực kỳ dễ sử dụng. Ngoài ra, việc gỡ bỏ các ứng dụng trên máy tính bảng cũng đơn giản hơn nhiều so với laptop. Đặc biệt, màn hình cảm ứng chính là "con át chủ bài" tạo nên sự khác biệt cho máy tính bảng. Không chuột, không bàn phím, người dùng có thể trực tiếp thao tác trên màn hình của máy với những cử động vuốt và chạm hết sức đơn giản.
Kết nối nhanh, không sợ virus
Hầu hết các model máy tính bảng đều sở hữu kết nối 3G, và người dùng chỉ việc bỏ thêm một số tiền nhất định để có thể kết nối Internet mọi lúc mọi nơi, trong khi với laptop, bạn sẽ phải sử dụng USB 3G. Ngoài ra, trên máy tính bảng có tích hợp sẵn rất nhiều các ứng dụng khiến bạn có thể check mail hoặc truy cập mạng xã hội chỉ bằng một cú chạm nhẹ, thay vì khá nhiều thao tác như trên laptop. Thêm nữa, tránh được những phiền toái từ virus cũng là một lý do khiến người dùng đặc biệt ưa thích máy tính bảng, nếu so với những rắc rối mà những con virus đáng ghét có thể gây ra trên laptop chạy Windows.
Ứng dụng
Ứng dụng dành cho máy tính bảng có thể lên đến con số hàng nghìn, và tính năng giải trí của chúng rất cao. Không những vậy, người dùng hoàn toàn có thể tìm thấy những ứng dụng phù hợp với công việc của mình trên các chợ ứng dụng của nhà sản xuất (nhiều ứng dụng trong số đó là miễn phí). Kể cả với những ứng dụng mất phí, số tiền mà bạn phải bỏ ra cũng ít hơn nhiều so với tiền mà người dùng phải bỏ ra để cài đặt các phần mềm có bản quyền. Trên thực tế, đã có không ít những người sử dụng máy tính bảng và trở thành một “con nghiện” với các ứng dụng thú vị và “khai tử” luôn chiếc laptop của mình.
Thời lượng pin
Một lợi thế không thể phủ nhận của máy tính bảng so với laptop chính là thời gian sử dụng trong suốt một ngày liền. Đi du lịch hoặc làm việc ở một nơi không có nguồn điện thực sự là một nỗi ác mộng đối với người dùng laptop, vì họ chỉ có thể sử dụng máy trong khoảng vài tiếng. Trong khi đó với máy tính bảng, người dùng hoàn toàn có thể lướt web, trao đổi công việc qua email cả ngày mà không hề lo lắng đến vấn đề thời gian sử dụng.
Máy tính bảng từng bị chỉ trích khá nhiều về việc nó quá nặng tính giải trí hoặc ra đời chỉ để tăng thêm doanh số cho các nhà sản xuất. Tuy nhiên, nó đang dần chứng minh được tính ưu việt của mình. Thêm nữa, máy tính bảng hiện mới chỉ trong giai đoạn đầu của quá trình phát triển. Còn rất nhiều thời gian để các nhà sản xuất hoàn thiện hơn nữa các sản phẩm máy tính bảng của mình, biến chúng trở thành thiết bị không thể thiếu trong đời sống của con người.

Các tính chất cơ bản của hệ điều hành
a) Tin cậy
Mọi hoạt động, mọi thông báo của HĐH đều phải chuẩn xác, tuyệt đối. chỉ khi nào biết chắc chắn là đúng thì HĐH mới cung cấp thông tin cho người sử dụng. Để đảm bảo được yêu cầu này, phần thiết bị kỹ thuật phải có những phương tiện hỗ trợ kiểm tra tính đúng đắn của dữ liệu trong các phép lưu trữ và xử lý. Trong các trường hợp còn lại HĐH thông báo lỗi và ngừng xử lý trao quyền quyết định cho người vận hành hoặc người sử dụng.
b) An toàn
Hệ thống phải tổ chức sao cho chương trình và dữ liệu không bị xoá hoặc bị thay đổi ngoài ý muốn trong mọi trường hợp và mọi chế độ hoạt động. Điều này đặc biệt quan trọng khi hệ thống là đa nhiệm. Các tài nguyên khác nhau đòi hỏi những yêu cầu khác nhau trong việc đảm bảo an toàn.
c) Hiệu quả
Các tài nguyên của hệ thống phải đợc khai thác triệt để sao chon gay cả điều kiện tài nguyên hạn chế vẫn có thể giải quyết những yêu cầu phức tạp. Một khía cạnh quan trọng của đảm bảo hiệu quả là duy trì đồng bộ trong toàn bộ hệ thống, không để các thiết bị tốc độ chậm trì hoãn hoạt động của toàn bộ hệ thống.
d) Tổng quát theo thời gian
HĐH phải có tính kế thừa, đồng thời có khả năng thích nghi với những thay đổi cso thể cso trong tương lai. Tính thừa kế là rất quan trọng ngay cả với các hệ điều hành thế hệ mới. Đối với việc nâng cấp, tính kế thừa là bắt buộc. Các thao tác, thông báo là không được thay đổi, hoặc nếu có thì không đáng kể và phải được hướng dẫn cụ thể khi chuyển từ phiên bản này sang phiên bản khác, bằng các phương tiện nhận biết của hệ thống. Đảm bảo tính kế thừa sẽ duy trì và phát triển đội ngũ người sử dụng-một nhân tố quan trọng để HĐH có thể tồn tại. Ngoài ra người sử dụng cũng rất quan tâm, liệu những kinh nghiệm và kiến thức của mình về HĐH hiện tại còn được sử dụng bao lâu nữa. Khả năng thích nghi với những thay đổi đòi hỏi HĐH phải được thiết kế theo một số nguyên tắc nhất định.
e) Thuận tiện
Hệ thống phải dẽ dàng sử dụng, có nhiều mức hiệu quả khác nhau tuỳ theo kiến thức và kinh nghiệm người dùng. Hệ thống trợ giúp phong phú để người sử dụng có thể tự đào tạo ngay trong quá trình khai thác.
Trong một chừng mực nào đó, các tính chất trên mâu thuẫn lẫn nhau. Mỗi HĐH có một giải pháp trung hoà, ưu tiên hợp lý ở tính chất này hay tính chất khác.

Hệ điều hành đa chương

CÂU 1: TRÌNH BÀY MỤC TIÊU Ý NGHĨA VÀ CẤU TRÚC MÔN HỆ ĐIỀU HÀNH

Ý NGHĨA:
- Hiểu sâu nguyên lý hoạt động của phần cứng và Phần mềm máy tính.
- Học phương pháp phân tích ,thiết kế và lập trình một hệ thống lớn để áp dụng cho công tác nghiệp vụ sau này.
MỤC TIÊU:
- Cung cấp các khái niệm cơ bản về cấu trúc và hoạt động HỆ ĐIỀU HÀNH.
MÔ TẢ VẮN TẮT:
- Khái niệm chung,Lịch sử Phân loại HĐH.
- Nguyên lý và hoạt động các khối chức năng.
- Giới thiệu dong HĐH Windows NT/2000/XP/2003
CẤU TRÚC MÔN HỌC:
+ Môn học gồm có 8 chương:
Giới thiệu HĐH
Cấu trúc máy tính
Cấu trúc hệ điều hành
Quản lý tiến trình
Đa luồng
Điều phôi CPU
Đồng bộ hóa tiến trình
Deadlocks
vd: sau khi chúng ta học xong môn này thì chúc ta có thể viết những chương trình ứng dụng từ đơn giản (gửi thông tin từ máy này sang máy khác) đến phức tạp (nâng cấp trình diện yahoo chat dễ sử dụng hơn).

CÂU 3 : PHÂN TÍCH ĐỊNH NGHÍA HĐH LÀ BỘ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN(Resource Manager):
- Đáp ứng các yêu cầu sử dụng tài nguyên thiết bị như : CPU, Bộ nhớ trong, ổ đĩa , ổ băng.......
- Trong trường hợp nhiều chương trình nhiều người dùng cùng chia sẻ các tài nguyên chung như vậy HĐH phải giải quyết các tranh chấp có thể xảy ra và đứng ra làm trung gian điều phối sao cho tài nguyên được sử dụng đúng thứ tự dùng xong lại được cấp cho đối tượng khác sử dụng.
VD: chương trình cùng in ra một máy in duy nhất .Khó chấp nhận một trang đang in xen kẽ nhiều kết quả từ nhiều nguồn khác nhau HĐH giải quyết bằng cách đưa kết quả in của mỗi chương trình tanmj thời ra đĩa cứng sau đó lần lượt in từ đĩa vào thời điểm thích hợp.

CÂU 2: PHÂN TÍCH ĐỊNH NGHÍA HỆ ĐIỀU HÀNH LÀ MÁY TÍNH MỞ RỘNG (EXTENDED MACHINE) HAY MÁY TÍNH ẢO (VIRTUAL MACHINE)
- Coi hệ điều hành như máy tính mở rộng vì nó ẩn các chi tiết của phần cứng máy tính dễ sử dụng hơn
- Cung cấp các dịch vụ khác cho phép các chương trình khá dễ sử dụng
- Người sử dụng và người lập trình được cung cấp một giao diện đơn giản dễ hiểu và không phụ thuộc vào thiết bị củ thể
- Thực tế: hệ điiều hành là một hệ thống bao gồm nhiều máy tính trừu tượng xếp thành nhiều lớp chồng lên nhau máy tính mức dưới phục vụ cho máy tính mức trên.
Bản thân chương trình ứng dụng cũng là một máy tính trừu tượng và phải dễ sử dụng nhất.
- Công việc của người lập trình là xây dựng các máy tính trừu tượng như vậy

Hệ điều hành đa xử lý và hệ điều hành gom cụm giống nhau là đều tập hợp nhiều CPU với nhau để thực hiện công việc tính toán
Hệ điều hành gom cụm khác hệ điều hành đa xử lý ở điểm chúng được hợp thành từ hai hay nhiều hệ thống đơn được kết hợp với nhau.


a. Hệ điều hành đa xử lý
Các hệ hỗ trợ nhiều CPU, còn gọi là các hệ song song (Parallel Systems)

Ích lợi:
- Tăng thông suất : tăng số tác vụ hoàn tất trong 1 đơn vị thời gian, bằng cách tăng số lượng bộ xử lý, chúng ta hy vọng thực hiện nhiều công việc hơn với thời gian ít hơn.
- Tiết kiệm: Nhiều CPU nhưng chung bộ nhớ và các thiết bị ngoài. Ví dụ: Nếu nhiều chương trình điều hành trên cùng tập hợp dữ liệu thì lưu trữ dữ liệu đó trên một đĩa và tất cả bộ xử lý chia sẻ chúng sẽ rẻ hơn là có nhiều máy tính với đĩa cục bộ và nhiều bản sao dữ liệu.
- Tăng độ tin cậy: Nếu 1 CPU gặp sự cố, hệ vẫn chạy tuy có chậm hơn. Ví dụ: Nếu chúng ta có 10 bộ xử lý và có 1 bộ xử lý bị sự cố thì mỗi bộ xử lý trong 9 bộ xử lý còn lại phải chia sẻ của công việc của bộ xử lý bị lỗi. Do đó, toàn bộ hệ thống chỉ giảm 10% năng lực hơn là dừng hoạt động. Các hệ thống được thiết kế như thế được gọi là hệ thống có khả năng chịu lỗi (fault tolerant).

Phân loại:
- Đa xử lý đối xứng (symmetric multiprocessing-SMP). Trong hệ thống này mỗi bộ xử lý chạy bản sao của hệ điều hành và những bản sao này giao tiếp với các bản sao khác khi cần.
. Các CPU chung bộ nhớ và thiết bị
. Các CPU ngang hàng về chức năng



Ví dụ: Windows 2000 professional : 2CPU ; Windows 2000 Server : 4 CPU

- Đa xử lý bất đối xứng (asymmetric multiprocessing).
. Các CPU chung bộ nhớ và thiết bị
. Các CPU được ấn định chức năng riêng: Cơ chế này định nghĩa mối quan hệ chủ-tớ. Bộ xử lý chính lập thời biểu và cấp phát công việc tới các bộ xử lý tớ.
.. Có CPU chủ (Master): kiểm soát toàn hệ thống
.. Các CPU khác đóng vai trò phụ thuộc (Slaves), chuyên trách công việc nào đó. (chờ bộ xử lý chủ ra chỉ thị hoặc có những tác vụ được định nghĩa trước)
Ví dụ: Hệ điều hành SunOS 4.x

b. Hệ điều hành gom cụm
Nhiều máy nối mạng để cùng thực hiệc công việc chung

Phân loại :
- Gom cụm đối xứng (Symmetric Clustering): các máy ngang hàng về chức năng. Mỗi máy thực hiện phần việc của mình và giám sát lẫn nhau. Ví dụ: Trong hệ thống mạng gồm nhiều máy chủ chạy song song và chúng đang kiểm soát lẫn nhau.
- Gom cụm phi đối xứng (Asymmetric Clustering): Một máy chạy trong Hot Standby Mode, nghĩa là chỉ giám sát công việc các máy khác nhưng sẽ đảm đương công việc của máy gặp sự cố. Ví dụ: Hệ thống mạng gồm hai máy server chạy song song, trong đó một máy ở trong chế độ dự phòng (hot standby). Máy dự phòng không là gì cả ngoại trừ theo dõi server hoạt động. Nếu server đó bị lỗi, máy chủ dự phòng nóng trở thành server hoạt động.

Các hệ thời gian thực (Real-Time Systems)
Định nghĩa của IEEE: Là hệ thống vừa phải đúng về chức năng, vừa phải đúng về thời gian đáp ứng (Response Time), nghĩa là phải phục vụ kịp thời.
Phân loại:
–Thời gian thực chặt (Hard Real-Time): Trong trường hợp xấu nhất cũng phải có thời gian đáp ứng không quá giới tuyến (Deadline) đã định (ví dụ: 1 giây). Quá giới hạn này là hỏng.
–Thời gian thực lỏng (Soft Real-Time): Trung bình thì đáp ứng được yêu cầu về thời gian. Trong một số tình huống đặc biệt, có thể chậm một chút mà không ảnh hưởng đến toàn hệ.


Thời gian thực là gì?
Ta thường sai lầm khi nghĩ hệ thống thời gian thực (Real-Time System, RTS) là hệ thống có tốc độ xử lý nhanh (gần với thời gian thực của tự nhiên). Thực ra một hệ thống thời gian thực có đặc điểm sau:

Thực hiện được một hoặc một số nhiệm vụ (task) trong một thời gian qui định.Đảm bảo được dù có bất kỳ điều gì xảy ra đối với hệ thống thì số nhiệm vụ trên vẫn hoàn thành trong đúng thời gian đó. Cần nhớ hệ RTS gồm: Phần mềm RT (real-time software hoặc real-time module hay RT toolkit) và Phần cứng RT (real-time hardware).

Ví dụ: túi khí (airbag) trên xe hơi là một RTS. Vì khi có cảm biến tai nạn được kích hoạt. Túi khí sẽ được bung ra trong một khoảng thời gian rất ngắn (được định trước bởi kỹ sư lập trình). Giả sử nếu túi khí không là một RTS thì tài xế sẽ chết trước khi túi khí bung. Ví dụ khác về RTS là bộ điều khiển đánh lửa trong động cơ xăng. Tia lửa cần được điều khiển chính xác ở chu kỳ đốt (tức sau khi chu kỳ hút đã hút hổn hợp ký và xăng vào rồi, tới chu kỳ nén, nén hòa khí xăng-khí lên áp xuất cá0, thì tia lửa mới được phát ra bởi bộ điều khiển RTS). Nếu không đúng thời điểm này thì động cơ sẽ không hoạt động được hoặc hoạt động với hiệu xuất rất thấp.



Vậy máy tính cài hệ điều hành Window có phải là RTS?

Trước hết bản thân phần mềm window là không phải RT software vì window là hệ điều hành đa chức năng (chứ không thiết kế cho ứng dụng RT trong kỹ thuật). Thường đơn giản như việc ta dùng phần mềm chat (yahoo messenger) để chat theo thời gian thực (tức bạn gửi tin thì người được gửi sẽ nhận ngay sau khi bạn nhấn enter). Tuy nhiên khi máy có virus hoặc có một phần mềm, hay phần cứng nào tác động (interupt) thì đột nhiên tin messenger bị đứng (treo máy). Do vậy dù bạn có nhấn enter rồi thì tin vẫn không gửi đi được.

Thứ hai, phần cứng của máy tính để bàn là một hệ thống được thiết kế với mục đích đa năng (của máy tính thông thường như soạn thảo văn bản, chơi game, nghe nhạc, vv). Do vậy, so với máy tính đặc biệt dùng xây dựng lên hệ điều hành RT (RT Computer) thì máy để bàn (Destop PC) có tính năng kém hơn trong việc tạo ứng dụng RT.

Giải pháp xây dựng hệ thống thời gian thực

Như đã đề cập ở trên, một hệ thống thời gian thực bao gồm phần mềm thời gian thực và phần cứng thời gian thực. Hai thành phần này được phân bổ ở hai máy tính dùng để phát triển (lập trình) các chương trình (máy host) và máy đích (target RT computer). Từ đó ta có các lựa chọn sau:

RT target: Có thể dùng RT computer, single-board computer hoặc dùng ngay chính máy tính của bạn nếu máy của bạn thỏa mãn điều kiện về RT target. (phương pháp kiểm tra này LabVIEW Hocdelam sẽ đề cập sau).
Host computer: Laptop hoặc desktop PC thông thường.
Thông thường host PC giao tiếp và làm việc với target PC thông qua chuẩn Ethenet. Vì vậy bạn cần có card mạng rời hoặc card mạng onboard. (Nếu máy của bạn vào internet được có nghĩa máy của bạn đã có card mạng).

IO Board: PCI, PXI, hoặc DAQ chuyên dùng.
RT Software: Dùng USB boot disk sau đó cài LabVIEW RT Module lên máy của bạn), hoặc dùng RTX (real-time extension for Windows XP) cài xong xong với OS của bạn. (LabVIEW Real-Time Module for RTX Targets).

Mục tiêu: Cung cấp các khái niệm cơ bản về cấu trúc và hoạt động của HĐH.
Ý nghĩa:
Hiểu sâu nguyên lý hoạt động của Phần cứng và Phần mềm máy tính.
Học phương pháp phân tích, thiết kế và lập trình một hệ thống lớn để áp dụng cho công tác nghiệp vụ sau này.

Cấu trúc môn học:
Mô tả vắn tắt:
Khái niệm chung, Lịch sử, Phân loại HĐH.
Nguyên lý và hoạt động các khối chức năng.
Giới thiệu dòng HĐH Windows NT/2000/XP/2003

Gồm 8 chương:
Chương 1: Giới thiệu Hệ điều hành
Định nghĩa hệ điều hành
Lịch sử hệ điều hành
Phân loại hệ điều hành

Chương 2: Cấu trúc máy tính
Hoạt động của máy tính
Cấu trúc nhập xuất (I/O Structure)
Cấu trúc bộ nhớ
Phân cấp bộ nhớ.

Chương 3: Cấu trúc hệ điều hành
Các thành phần hệ thống
Các dịch vụ hệ thống
Các lời gọi hệ thống
Các chương trình hệ thống
Cấu trúc hệ thống
Thiết kế và thi công (Design & Implementation)
Sản sinh hệ thống.

Chương 4: Quản lý tiến trình
Khái niệm tiến trình (Process Concept)
Điều phối tiến trình (Process Scheduling)
Thao tác với tiến trình (Operations on Process)
Cộng tác giữa các tiến trình (Cooperation Process)
Liên lạc giữa các tiến trình (Interprocess Communications)
Liên lạc trong hệ thống Khách – Chủ ( Communications in Client – Server)

Chương 5: Đa luồng
Khái niệm chung
Chuẩn Pthreads
Đa luồng trong windows

Chương 6: Điều phối CPU
Khái niệm chung
Tiêu chí điều phối (Scheduling Criteria)
Các thuật giải điều phối (Scheduling Algorithms)

Chương 7: Đồng bộ hóa tiến trình
Khái niệm chung
Vấn đề đoạn tương tranh (Critical-Section Problem)
Đèn hiệu (Semaphores)
Bài toán Hiền triết cùng ăn

Chương 8: Deadlocks
Mô hình hệ thống (System Model)
Bản chất của deadlocks
Các phương thức xử trí deadlocks
Ngăn chặn deadlocks
Tránh deadlocks

Nguyênlý hoạt động của Hệ điều hành Đa chương.

Hệ điều hành đa chương (Multiprogramming System): Đây là hệ cho phép nhiều công việc cùng chạy một lúc. Cùng chia sẻ quyền sử dụng CPU theo một thuật toán nào đó. Ví dụ như Windows 3.1, Windows 9x… Nhìn chung:

1. Có nhiều tác vụ (tiến trình) cùng một lúc được nạp đồng thời vào bộ nhớ chính.

2. Thời gian xử lý của CPU được phân chia giữa các tác vụ đó.

3. Tận dụng được thời gian rảnh tăng hiệu suất sử dụng CPU (CPU utilization)

4. Và khi một một tác vụ không cần đến CPU (do phải thực hiện I/O với thiết bị ngoại vi), thì tác vụ khác được thi hành.

5. Yêu cầu:

§ Đồng thời công việc (job scheduling): chọn job trong job pool trên đĩa và nạp nó vào bộ nhớ để thực thi.

§ Quản lý bộ nhớ (memory management).

§ Định thời CPU (CPU scheduling).

§ Cấp phát tài nguyên (đĩa, máy in,…).

§ Bảo vệ.

Phân tích Định nghĩa “Hệ điều hành là bộ quản lý tài nguyên (Resource Manager)”.

Đáp ứng các yêu cầu sử dụng tài nguyên thiết bị như: CPU, Bộ nhớ trong, Ổ đĩa, Ổ băng, Máy in, Card mạng, ...

Trong trường hợp nhiều chương trình, nhiều người dùng cùng chia sẻ các tài nguyên chung như vậy, HĐH phải giải quyết tranh chấp có thể xảy ra và đứng ra làm trung gian điều phối sao cho tài nguyên được sử dụng đúng thứ tự, dùng xong lại được cấp cho đối tượng khác sử dụng.

§Hình dung tình huống:3 chương trình cùng in ra một máy in duy nhất. Khó chấp nhận trường hợp 1 trang in xen kẽ nhiều kết quả từ nhiều nguồn khác nhau. HĐH giải quyết bằng cách đưa kết quả in của mỗi chương trình tạm thời ra đĩa cứng, sau đó lần lượt in từ đĩa vào thời điểm thích hợp.

Có thể là máy tính mở rộng vì
- Ẩn các chi tiết phần cứng để dễ sử dụng
- Cung cấp giao diện dễ sử dụng để người dùng không bị phụ thuộc vào thiết bị
- Máy tính mở rộng thêm chức năng mà máy tình vật lí có về tiềm năng cho người dùng sử dụng
- Máy tính ảo là sự phát triển logic của kiến trúc phân lớp.
Vd: Các chương trình ứng dụng tương tác trên HĐH wiindows qua việc click vào biểu tượng trên menu
Mình nghĩ HĐH vừa là máy tính ảo vừa là máy tính mở rộng

Xét về tính phổ biến của hệ điều hành nguồn mở Linux trong phân khúc người dùng phổ thông thì đúng là Linux bị các hệ điều hành nguồn đóng như Windows hay MacOS vượt mặt khá xa. Theo thống kê chưa đầy đủ thì thị phần người dùng Linux ở Việt Nam chỉ chiếm có 1%, một con số rất khiêm tốn so với 70% người dùng Việt đang dùng Windows.
Những lý do tạo nên sự khác biệt này được tóm lược như sau:
- Linux quá khó dùng với những người có kiến thức phổ thông. Ví dụ như cài đặt hệ thống, cài đặt ứng dụng
- Người dùng bị thúc đẩy chuyển sang do tác nhân bên ngoài, do đa số người dùng Windows rất ngại thay đổi thói quen của mình. Như việc các nhà sản xuất cài sẵn Windows trên mỗi máy tính họ bán ra cũng là một nguyên do.
- Ứng dụng không chất lượng tốt như Windows, Mac OS X;

Đó là về thị phần bình dân, người dùng phổ thông. Nhưng đối với người dùng chuyên nghiệp, chuyên gia thì sao:
Linux/Unix - là HĐH dành cho sự Chuyên nghiệp, do nó được tạo ra bởi những chuyên gia muốn giải quyết vấn đề của chính họ chứ không phải người dùng thông thường ít kiến thức. Cho tới hiện nay Windows với triết lý ở trên vẫn không thể qua mặt *nix ở mảng máy chủ, ứng dụng doanh nghiệp, và hệ chuyên gia do những môi trường này cần sự chuyên nghiệp ngay từ chính triết lý thiết kế của HĐH.
Một vài ý kiến riêng của mình. Rất mong các bạn tranh luận, bình luận với mình về chủ đề này

Sự khác nhau giữa File-server và client-server
File-server là một máy tính trong mạng có mục đích chính là cung cấp một địa điểm để lưu trữ các tập tin máy tính được chia sẻ (như tài liệu, các file âm thanh, hình chụp, phim ảnh, hình ảnh, cơ sở dữ liệu, vv...) mà có thể được truy cập bởi các máy trạm làm việc trong mạng máy tính.
Client-server là một mô hình nổi tiếng trong mạng máy tính, được áp dụng rất rộng rãi và là mô hình của mọi trang web hiện có. Ý tưởng của mô hình này là máy con (đóng vài trò là máy khách) gửi một yêu cầu (request) để máy chủ (đóng vai trò người cung ứng dịch vụ), máy chủ sẽ xử lý và trả kết quả về cho máy khách.