Thảo luận Bài 2

levan(I22A) đã viết:

Điền từ thích hợp vào chỗ có dấu hỏi chấm
Kilo => Mega => Giga => Tera => ? => ? => ? => ?

Không xem tài liệu thừ sức chúng ta nhớ đến đâu nhé!

Petabyte
Exabyte
Zettabyte
Zettabyte

Admin
- "byte" bị thừa.
- Sao có tới 2 đơn vị đo giống nhau ?

em bị nhầm cái cuối...
Peta
Exa
Zetta
Yotta

* Nhập/xuất đồng bộ:
- Là nhập/xuất khi mà tiến trình người dùng phải chờ cho đến khi nhập xuất kết thúc rồi mới chạy tiếp.
- Khi dữ liệu truyền tới phần cứng tiến trình người dùng phải chờ một khoảng thời gian để xuất thông tin.
* Nhập/xuất không đồng bộ:
- Là nhập/xuất được tiến hành song song, đồng thời với tiến trình người dùng.

VD:
* Nhập/Xuất đồng bộ:Với thiết bị bàn phím chương trình phải chờ người dùng bấm Yes hoặc No,với kết quả Yes hoặc No chương trình mới chạy tiếp.
* Nhập xuất không đồng bộ:khi người dùng nhập xong thì chương trình sẽ tự động xuất ra mà không cần phải hỏi ý kiến của người dùng. Máy in nhận lệnh in xong sẽ tự in.

-Synchronous I/O: Sau khi phát ra lệnh Nhập/Xuất, tiến trình chuyển sang trạng thái chờ đến khi Nhập/Xuất hoàn tất rồi mới chạy tiếp (thực hiện lệnh kế tiếp)
Ví dụ: Khi ta tạo mới một tài liệu nhập dữ liệu từ bàn phím, khi muốn lưu lại ta phải chọn Save, sau đó đặt tên file, và chọn nơi lưu trữ. Các tiến trình đó ở trạng thái chờ tiến trình trước nhập xuất hoàn tất đã.
-ASynchronous I/O: Sau khi phát ra lệnh Nhập/Xuất, tiến trình không chờ Nhập/Xuất hoàn tất mà thực hiện ngay lệnh kế tiếp. Như vậy, tiến trình vận hành song song với công việc Nhập/Xuất.
Ví dụ: Khi ta nhập dữ liệu mới hoặc thêm vào tài liệu đã có, khi ta muốn lưu thì ta chọn Save và lúc này tiến trình vận hành song song với việc phát ra lệnh từ Save.

- Bộ nhớ chính (Main Memory)
+Chương trình máy tính phải được nạp vào RAM (Random-Access Memory) trước khi thực hiện.
+Lệnh cần thực hiện phải được nạp vào thanh ghi (Register) của CPU.
+Các tác tử (Operand) tương ứng cũng được lấy từ RAM.
+Lý tưởng nhất là chương trình và dữ liệu đều nằm trong RAM nhưng không khả thi vì RAM quá nhỏ và là loại bộ nhớ không chắc (Volatile) do nội dung bị xoá khi mất điện.
+RAM được sử dụng làm Bộ nhớ Sơ cấp (Primary Memory).
- Bộ nhớ phụ (secondary storage): hệ thống lưu trữ thông tin bền vững (nonvolatile storage).
+Đĩa từ (magnetic disks) là loại bộ nhớ phụ hay bộ nhớ thứ cấp.
+Bề mặt đĩa chia thành các rãnh (tracks), các rãnh này được chia nhỏ hơn thành các cung từ( sectors).
+Cylinder : tập các track tạo thành một hình trụ
+Disk controller : bộ điều khiển quá trình giao tiếp giữa CPU và đĩa.

không thấy lời giải cho câu 6 nhỉ ? ai biết giúp với :

Câu 6: Trình bày nguyên lý bảo vệ nhập xuất bằng các lệnh ưu tiên ?

* Ngắt (interrupt) là quá trình dừng chương trình chính đang chạy để ưu tiên thực hiện
một chương trình khác, chương trình này được gọi là chương trình phục vụ ngắt (ISR –
Interrupt Service Routine). ISR hoàn toàn giống với một chương trình bình thường trên máy
tính, nghĩa là nó có khả năng truy xuất đến tất cả các lệnh ngôn ngữ máy của μP. Tuy nhiên
cuối ISR sẽ kết thúc bằng lệnh IRET (Interrupt Return) để μP tiếp tục thực hiện lệnh đã kết
thúc trước đây.
Các nguyên nhân dẫn đến ngắt là:
- Bản thân chương trình đang thực hiện bị lỗi, ví dụ như: chia cho 0, …
- Do tác động của thiết bị ngoại vi, ví dụ như: thực hiện lệnh in nhưng máy in lỗi,
ghi dữ liệu vào đĩa nhưng không có đĩa, …
- Do lập trình viên chủ động gọi các ngắt có sẵn.
Một cách đơn giản, chúng ta có thể xem ngắt như là quá trình gọi chương trình con
nhưng các chương trình con này được tạo ra sẵn trong máy tính và quá trình gọi này có thể
xảy ra tại thời điểm không xác định trước
* Ngắt cứng và ngắt mềm :
- Ngắt cứng :là tín hiệu ngắt được truyền từ thiết bị phần cứng của hệ thống. Ngắt cứng cũng được chia thành 2 loại: ngắt che được và ngắt không che được. Ngắt che được là ngắt có thể cho phép hay không cho phép thực thi bằng phần mềm thông qua cờ ngắt IF Interrupt Flag): lệnh CLI (Clear Interrupt Flag) sẽ cấm ngắt và lệnh STI (Set Interrupt Flag) sẽ cho phép các ngắt này hoạt động.
- Ngắt mềm: là ngắt được gọi bằng một lệnh trong chương trình ngôn ngữ máy. Ngắt mềm được
thục hiện trên hợp ngữ thông qua lệnh INT
* Ngắt chuyển điều khiển đến 1 chương trình con xử lý ngắt thông qua vectơ ngắt (là vectơ chứa địa chỉ của các chương trình con xử lý ngắt).
* Lời gọi hệ thống(System Call) : cung cấp 1 giao tiếp giữa tiến trình và hệ điều hành. Lời gọi này cũng như 1 lệnh hợp ngữ . Một số hệ thống cho phép lời gọi hệ thống được thực hiện từ các cấp lập trình bậc cao như các hàm và lời gọi hàm nó có thể phát sinh lời gọi từ các thủ tục hay gọi trực tiếp trong dòng.

* Nguyên lý : Khi thực hiện lệnh gọi ngắt, CPU sẽ tìm kiếm trong bảng vector ngắt địa chỉ của chương trình phục vụ ngắt. Người sử dụng cũng có thể xây dựng môt chương trình cơ sở như các chương trình xử lý ngắt. Sau đó, các chương trình khác có thể gọi ngắt ra để sử dụng. Một chương trình có thể gọi chương trình con loại này mà không cần biết địa chỉ của nó.

1. Đồng Bộ (Synchronous):
Là khái niệm nói lên tính nguyên tắc, đòi hỏi các dữ liệu, tiến trình... có liên quan phải được kết nối, liên hệ theo một trình tự thực hiện, một định dạng,... cách thức cố định, không bao giờ thay đổi. Trong một chuỗi các hàm của một quy trình có “n” tác vụ, nếu nó được bảo là đồng bộ thì trình tự thực hiện các hàm đó sẽ không bao giờ thay đổi. Hàm A đã được thiết lập để được gọi và chạy trước hàm B thì dù có phải đợi dài cổ hàm B cũng phải chờ hàm A kết thúc mới được phép bắt đầu. Một dây chuyền sản xuất công nghiệp của một nhà máy có thể coi là một quá trình đồng bộ. Hay nói cách khác đó là CHỜ ĐỢI, nghĩa là tiến trình người dùng phải chờ cho đên khi quá trình nhập - xuất (I/O) kết thúc thì mới thực hiện tiếp tiến trình khác.
Ví Dụ: khi chơi game, một số game sẽ yêu cầu bạn "press any key" nghĩa là bấm một phím bất kỳ để tiếp tục chơi game. Hay khi cài đặt một chương trình, bạn phải nhấp chuột vào các yêu cầu để chương trình tiếp tục cài đặt.

2. Không Đồng Bộ (Asynchronous):
Là một khái niệm có thể nói là ngược lại với Synchronous. Nó nói lên sự thiếu chặt chẽ, tính liên kết yếu, quản lý vô cùng khó khăn tuy nhiên lại uyển chuyển và khả năng tùy biến cao. Trong một chuỗi các hàm của một quy trình có “n” tác vụ, nếu nó được bảo là bất đồng bộ thì có nghĩa là cho dù hàm B được gọi sau hàm A nhưng không ai đảm bảo được rằng hàm A sẽ phải kết thúc trước hàm B và hàm B bắt buộc phải chỉ được gọi chạy khi hàm A kết thúc. Hay nói cách khác là KHÔNG CHỜ ĐỢI, tiến trình người dùng sẽ được làm việc đồng thời song song với nhập - xuất.

ví dụ: trong giao thông, trên một con đường được tổ chức đồng bộ (có CSGT) thì khi kẹt xe xảy ra, xe nọ nối đuôi xe kia, đi đúng làn đường vì đơn giản mọi thành phần tham gia giao thông đều tuân thủ luật giao thông đường bộ và hướng dẫn của CSGT. Tuy nhiên trên một con đường khác thiếu đồng bộ (không có CSGT) thì khi kẹt xe bạn có thể vác xe lên vai, hay phóng xe lên vỉa hè, vượt đèn đỏ, lao bừa vô hẻm, đi lấn tuyến

Trình bày:

• Tại thời điểm T1 có 1 yều cầu nhập xuất được gửi tới, CPU sẽ đáp ứng yêu cầu đó, đến thời điểm T2 thì yêu cầu được truyền xong khi đó CPU được nghỉ 1 khoảng thời gian ngắn, sau đó thì tiếp tục hoạt động.

• Tới thời điểm T3 lại có 1 yêu cầu nhập xuất được gửi tới, đến thời điểm T4 thì yêu cầu kết thúc khi đó CPU lại được nghỉ 1 khoảng thời gian ngắn, sau đó tiếp tục chạy.

• Tới thời điểm T5 có yêu cầu nhập xuất tới, đến thời điểm T6 thì yêu cầu kết thúc, CPU lại được nghỉ 1 khoảng thời gian rồi tiếp tục chạy để chời yêu cầu nhập xuất tới để đáp ứng.

p/s: đây là bài trình bày của mình ko bít đúng hay sai mong mọi người và thầy cho ý kiến để mình có thể hoàn chỉnh lại kiến thức để đưa vào bài thi, xin cảm ơn.

Nguyên tắc xử lý ngắt: có 2 loại:
- Ngắt cứng: Tín hiệu ngắt (Interrupt Signal) phát ra từ phần cứng, truyền qua System Bus
- Ngắt mềm: Tín hiệu ngắt (Interrupt Signal) phát ra từ chương trình hệ thống, chương trình người dùng (ngắt mềm) nhờ lời gọi hệ thống ( System call hay Monitor call). Lệnh đặc biệt này (ví dụ có tên INT hoặc Syscal) là cơ chế để tiến trình người dùng yêu cấu 1 dịch vụ của HĐH (ví dụ yêu cầu thực hiện lệnh I/O).
+ Với mỗi loại ngắt, có đoạn ãm riêng của HĐH dùng để xử lý
+ Các HĐH được dẫn dắt bởi các sự kiện. Nếu không có tiến trình nào vân hành, không có thiết bị I/O nào làm việc ,HĐH im lặng chờ và theo dõi.

I/O đồng bộ: là tiến trình người dùng chờ đến khi I/O kết thúc rồi mới làm việc tiếp.
VD: Khi save bài, chờ người dùng trả lời từ bàn phím là Yes hoặc No.
I/O không đồng bộ: tiến trình người dùng làm việc đồng thời song song với thiết bị ngoại vi.
VD: Viết chương trình từ 8h5’ yêu cầu in ra 1 file, lúc đó không cần chờ in xong máy tính mới làm việc khác.

Là nguyên tắc quan trọng của hệ thống máy tính.
Cache: là bộ nhờ bổ sung để tăng tốc xử lý.
Cache của CPU là không do HĐH quản lý và cấp phát.
Thực chất bộ nhớ Ram là bộ nhớ sơ cấp và là cache nhanh so với đĩa cứng ( Bộ nhớ thứ cấp) và HĐH có chức năng quản lý sự lưu chuyển dữ liệu giữa 2 loại bộ nhớ này
VD: Đi ăn tiệc, lấy thức ăn vào khay của mình. ( Khay là cache).

HĐH hiện đại dùng cơ chế Dual-Mode để duy trì 2 chế độ là User Mode và MonitorMode để bảo vệ hệ thống và các tiến trình đang vận hành.
Mode Bit được đưa vào phần cứng của máy để chỉ báo chế độ làm việc hiện hành:
0-Monitor Mode , 1-User Mode
0-Monitor Mode : chỉ có chương trình HĐH đang vận hành.
1-User Mode: chương trình người dùng đang vận hành.
Khi xảy ra ngắt, phần cu7ng1chuye6n3 từ User Mode sang Monitor Mode bằng cách đặt Mode Bit bằng 0.

CPU có chức năng đó là 2 thanh ghi này để bảo vệ bộ nhớ chính.
Chỉ có HĐH mới có thể sửa được nội dung 2 thanh ghi này.
Để tiến trình người dùng không can thiệp được vào vùng nhớ của HĐH và của các tiến trình khác, thường sử dụng 2 thanh ghi này.
(Chú ý: lúc thi vẽ hình giống bài giảng của thầy nhưng những con số phải khác mới có điểm).

*Synchronous I/O: sau khi phát ra lệnh nhập-xuất, tiến trình chuyển sang trạng thái chờ đến khi nhập-xuất hoàn tất rồi mới chạy tiếp (thực hiện lệnh kế tiếp).
ví dụ: khi ta tạo mới một tập tin nhập nội dung từ bàn phím. Lúc muốn lưu lại thì ta chọn Save, rồi đặt tên file và chọn nơi lưu trữ. Các tiến trình đó ở trạng thái chồ tiến trình trước nhập-xuất hoàn tất đã.
*Asynchronous I/O: sau khi phát ra lệnh nhập-xuất, tiến trình không chờ nhập-xuất hoàn tất mà thực hiện ngay lệnh kế tiếp. Như vậy, tiến trình vận hành song song với công việc nhập-xuất.
ví dụ: khi ta nhập nội dung mới hay thêm vào tập tin đã có, lúc ta muốn lưu thì chọn Save. Khi đó tiến trình vận hành song song với việc phát ra lệnh từ Save.

Thiết bị Xuất/Nhập (I/O) của máy tính

- Thiết Bị Xuất/Nhập cho phép máy tính thu nhận thông tin từ bên ngoài qua thiết bị Nhập. Sau khi được xử lý bởi Hệ Điều Hành Trung Ương sẻ được gửi kết quả công việc của nó đến Thiết Bị Xuất.
- Các Thiết Bị Nhập bao gồm: Con Trỏ (Con Chuột), Bàn Phím, Ổ Đĩa Mềm, Ổ Đĩa CD, Webcam, Touchpad

- Các Thiết Bị Xuất bao gồm : Màn Hình, Máy In, Ổ Đĩa Flash (USB), Ổ Cứng Di Động tới những thiết bị không thông dụng như Ổ ZIP.

- Công việc của thiết bị nhập (input) là mã hóa (chuyển đổi) thông tin từ nhiều định dạng sang dạng dữ liệu mà máy tính có thể xử lý.
- Các thiết bị xuất (output) thì ngược lại, thực hiện công việc giải mã dữ liệu thành thông tin mà người sử dụng có thể hiểu được.
Với ý nghĩa này thì hệ thống máy tính có thể coi như một hệ thống xử lý dữ liệu.

Hệ điều hành hiện đại làm việc trên các xử lý ngắt do phần cứng (ngắt cứng) hoặc tiến trình người dùng (ngắt mềm) phát ra.
Nguyên lý xử lý ngắt của HĐH: Giả xử chúng ta cần in 1 văn bản. Khi nút in được bấm, ngắt mềm sẽ được tiến trình người dùng phát đi, mang lời gọi hệ thống nào đó và truyền đến HĐH. HĐH nhờ vào bảng vectơ ngắt sẽ biết lời gọi hệ thống là gì và sẽ xử lý việc in ở thiết bị ngoại vi I/O. Sau khi hoàn tất yêu cầu, HĐH sẽ quay về tiến trình người dùng.

HĐH có hai phương thức nhập xuất với thiết bị ngoại vi:
- Nhập xuất đồng bộ: tiến trình người dùng và thiết bị ngoại vi làm việc 'nối tiếp' nhau, chờ nhau.
- Nhập xuất không đồng bộ: tiến trình người dùng và thiết bị ngoại vi làm việc 'song song' nhau, không chờ nhau.

Caching: kỹ thuật làm tăng tốc độ xử lý của hệ thống bằng cách:
- Thực hiện copy thông tin tới thiết bị nhớ nhanh hơn để tăng tốc độ xử lý
của hệ thống.
- Giữ lại các dữ liệu mới được truy nhập trong thiết bị tốc độ cao đó.
- Yêu cầu: dữ liệu phải được lưu trữ đồng bộ trong nhiều mực hệ thống
nhớ để nhất quán.
- Vì dung lượng cach có hạn, yêu cầu có sự quản lý cache để tăng hiệu năng.
Nguyên lý hoạt động:
+ khi 1 chương trình cần truy xuất dữ liệu từ ổ đĩa: đầu tiên bộ nhớ cache được
kiểm tra.
+ nếu có dữ liệu được lấy trực tiếp từ cache.
+ không có dữ liệu đc sao tới cache và đc sử dụng.

* Có 2 bộ nhớ chính(Main Memory):
- Bộ nhớ chính
+ Chương trình máy tính phải nạp vào RAM (Random-Access Memory) trước khi thực hiện.
+ Lệnh cần thực hiện phải được nạp vào thanh ghi (Register) của CPU
+ Các tác tử (Operand) tương ứng cũng được lấy từ RAM.
+ Lý tưởng nhất là chương trình và dữ liệu đều nằm trong RAM nhưng không khả thi vì RAM quá nhò và là loại bộ nhớ không chắc (Volatile) do nội dung bị xóa khi mất điện.
+ RAM được sử dụng làm bộ nhớ sơ cấp (Primary Memory) so với bộ nhớ trên các thiết bị ngoài.
- Đĩa từ:
+ Dung lượng lớn.
+ Giá rẻ.
+ Dùng chứa chương trình và dữ liệu.
+ Nội dung không bị xóa khi mất điện.
+ Được sử dụng làm bộ nhớ thứ cấp so với RAM.

HĐH có hai phương thức nhập xuất với thiết bị ngoại vi:
1. Nhập xuất đồng bộ: tiến trình người dùng và thiết bị ngoại vi làm việc 'nối tiếp' nhau, chờ nhau.
VD: Khi tiến trình người dùng yêu cầu nhập mật khẩu để mở chương trình. Lúc này, tiến trình người dùng và thiết bị I/O sẽ áp dụng phương thức nhập xuất đồng bộ. Vì khi tiến trình người dùng phải chờ người dùng nhập đúng mật khẩu thì mới tiếp tục thi hành.
2. Nhập xuất không đồng bộ: tiến trình người dùng và thiết bị ngoại vi làm việc 'song song' nhau, không chờ nhau.
VD: Khi ta nhấn vào nút in để in 1 văn bản. Máy in bắt đầu việc in, đồng thời tiến trình người dùng vẫn tiếp tục hoạt động. Tiến trình người dùng sẽ không phải chờ máy in hoàn tất việc in rồi mới tiếp tục công việc. Công việc của tiến trình người dùng và thiết bị ngoại vi lúc này đang thực hiện song song nhau. Chúng đang làm việc dựa trên phương pháp nhập xuất không đồng bộ.