Nguyên lý hệ điều hành đơn chương và so sánh với hệ điều hành đa chương qua đó làm rõ hệ điều hành chia thời gian

a.Hệ điều hành đơn chương :Trong hệ điều hành đơn chương trình, toàn bộ hệ thống máy tính phục vụ một chương trình từ lúc bắt đầu khi chương trình đó được đưa vào bộ nhớ trong cho đến thời điểm kết thúc chương trình đó. Khi một chương trình người dùng đã được đưa vào bộ nhớ thì nó chiếm giữ mọi tài nguyên của hệ thống và vi vậy chương trình của người dùng khác không thể được đưa vào bộ nhớ trong.
b. Hệ đa chương (Multiprogramming System)
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:
- Có nhiều tác vụ (tiến trình) cùng một lúc được nạp đồng thời vào bộ nhớ chính.
- Thời gian xử lý của CPU được phân chia giữa các tác vụ đó.
- Tận dụng được thời gian rảnh tăng hiệu suất sử dụng CPU (CPU utilization)
- 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.
+ 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.
c. Hệ chia thời gian (Time-Sharing System) :
- Là loại hệ điều hành đa chương (Multi-programmed systems) nhưng không cung cấp khả năng tương tác với users
- CPU luân phiên chuyển đổi thực thi giữa các công việc
- Quá trình chuyển đổi xảy ra thường xuyên hơn, mỗi công việc chỉ được chia một phần nhỏ thời gian CPU
- Cung cấp sự tương tác giữa hệ thống với user khi kết thúc thực thi một lệnh, OS sẽ chờ lệnh kế tiếp từ bàn phím chứ không phải từ card reader
- Một công việc chỉ được chiếm CPU để xử lý khi nó nằm trong bộ nhớ chính
- Khi cần thiết, một công việc nào đó có thể được chuyển từ bộ nhớ chính ra thiết bị lưu trữ, nhường bộ nhớ chính cho công việc khác.
- Yêu cầu đối với OS trong Time-Sharing Systems
- Định thời công việc (job scheduling)
- Quản lý bộ nhớ (Memory Management)
- Các công việc được hoán chuyển giữa bộ nhớ chính và đĩa
- Virtual memory: cho phép một công việc có thể được thực thi mà không cần phải nạp hoàn toàn vào bộ nhớ chính
- Quản lý các process (Process Management)
- Định thời CPU (CPU scheduling)
- Đồng bộ các công việc (synchronization)
- Tương tác giữa các công việc (process communication)
- Tránh Deadlock
- Quản lý hệ thống file, hệ thống lưu trữ (disk management)
- Phân bổ các thiết bị, tài nguyên
- Cơ chế bảo vệ (protection)