ĐoànHN: STGT KT hệ điều hành VT

1.

Những quan niệm về hệ điều hành (operating system)

Một hệ điều hành là phần mềm chứa đựng tất cả các chương trình cần thiết để điều hành máy tính thực hiện các ứng dụng khác nhau. Nếu một người sử dụng máy tính chỉ để xử lý text, anh ta sẽ mong rằng, máy tính chứa đựng tất cả các chức năng của ứng dụng xử lý text.
Các phần mềm của hệ điều hành được dùng trên thị trường là những phần mềm đã được chuẩn hoá. Tất cả đều có chung những chức năng là kết nối giữa phần cứng của máy tính ( như bộ vi xử lý, bộ nhớ và thiết bị xuất nhập) và các phần mềm ứng dụng ( như các files, các chương trình của người sử dụng…).
Ta định nghĩa cô động: Hệ điều hành là tổng hợp các chương trình được sử dụng là phương tiện điều hành để quản lý và điều khiển. Định nghiax này không đòi hỏi sự đa năng và hoàn mỹ mà nó thực nghiệm một cách uyển chuyển để mô phỏng trạng thái tức thời của một khái niệm có thể thay đổi. Sự khác nhau của định nghĩa thứ nhất là ở chỗ, những chương trình dịch vụ ( như biên dịch và kết nối) được gắn vào hệ điều hành, nhưng nó lại được tách rời trong định nghĩa thứ hai. Sau đây, chúng ta sẽ chấp nhận một quan điểm trung hoà:
Hệ điều hành là phần mềm có ứng dụng độc lập và cần thiết để điều hành một máy tính.
Tuy nhiên, sự cắt nghĩa khái niệm ứng dụng độc lập và cần thiết là chủ quan và do đó điều tất nhiên là phải dẫn tới những lý thuyết mới

1.1 Các lớp của hệ điều hành

Không có một hệ điều hành nào mà không cần tới một sự trợ giúp phù hợp với các yêu cầu của những chương trình ứng dụng. Sự trợ giúp này phụ thuộc vào cấu hình được người sử dụng (NSD) định nghĩa và biến đổi trong quá trình công tác. Nếu trước đây việc quản lý bộ vi xử lý, bộ nhớ và việc xuất nhập thuộc hệ điều hành, thì ngày nay một giao diện người sử dụng được đòi hỏi với các thành phần và độ lớn lớp khác nhau cũng như các chức năng của mạng máy tính. Đặc trưng của một hệ thống máy tính hoạt động độc lập với các phần mềm hiện hữu là cần tới một sự trợ giúp hữu hiệu tương ứng của hệ điều hành (HĐH). Hình 1.1 mô tả những quan hệ của các phần mềm và máy tính.





Hình 1.1.Những quan hệ tương đối của các thành phần.

Điều đó được chỉ ra một cách chặt chẽ hơn trong hình 1.2 dưới đây với mô hình hệ thống các lớp.


Lớp a
User1
User 2
User 3

Lớp b
Compiler
 Editor
Các ứng dụng…

Lớp c
 Dịch vụ hệ điều hành

Lớp d
 Phần cứng


Hình 1.2. Mô hình các lớp



1.2 Các giao diện và máy ảo

Ở trên chúng ta đã nói tới mô hình của các lớp. Sự tương đối của việc lớp này ( thí dụ lớp a) ứng dụng lớp kia ( thí dụ lớp b) chỉ ra rằng, lớp b đã dịch vụ lớp a. Đó là trường hợp ở việc sử dụng một procedure dưới lớp b trong một chương trình của lớp a. Nếu chúng ta xuất phát từ đó, rằng tất cả các khả năng dịch vụ được yêu cầu theo một thứ tự xác định, do đó những yêu cầu của người sử dụng đới với các chương trình tiện ích hay các yêu cầu của các chương trình tiện ích đối với các hệ điều hành hoặc các yêu cầu của hệ điều hành đới với phần cứng thì được diễn biến theo trục thời gian… Và những yêu cầu đó được sắp xếp liền kề nhau.
Mỗi một lớp không chỉ tạo thành một đơn vị phần mềm như hình 1.2, mà chúng còn được sắp xếp một cách tuần tự cạnh nhau. Những chức năng dịch vụ của một lớp ( các procedure, các dữ liệu và các giao thức tiện dụng của chúng) được người ta tập hợp trong một giao diện. Chương trình mà nó mang lại những khả năng dịch vụ được tập hợp thành một dãy các lệnh, mà những dịch vụ này được sử dụng như những khả năng riêng. Lớp dưới cùng được tạo bởi phần cứng của máy tính. Vì các chức năng của chúng được điều chỉnh qua các giao diện, do đó người ta coi chúng như một máy. Tuy nhiên, máy này không tự làm việc được, nó không phải là máy thực và do đó người ta gọi là máy ảo.
Chức năng của các máy ảo tổng thể được tạo bởi sự cộng tác của các máy ảo riêng lẻ. Cho đến nay chúng ta đã có sự phân biệt giữa máy vật lý và