Đề cương hệ điều hành

Các câu hỏi và bài tập ôn tập về hệ điều hành
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề cương hệ điều hànhMôn học: Hệ Điều HànhNgày bắt đầu: 16/02/2009Ngày kết thúc: 16/05/2009Giảng viên: TS Tô Tuấn ra đề cương. CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP ÔN TẬP1.1. Mục tiêu, ý nghĩa và cấu trúc môn học “Hệ điều hành”. Giải: 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 của HĐH. 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/20031.2. Một số quan niệm sai về môn học “Hệ điều hành”. Giải:  Môn học đơn giản, không có gì mới, không có gì đặc biệt.  Môn học chủ yếu là lý thuyết, chẳng tác dụng gì.  Môn học rất khó, không có cách nào làm chủ được.1.3. Phân tích Định nghĩa “Hệ điều hành là Máy tính mở rộng (Extended Machine) hay Máy tính ảo (Virtual Machine)”. Giải:  Ẩn các chi tiết của phần cứng để máy tính dễ sử dụng hơn.  Người sử dụng và người lập trình được cung cấp một giao diện đơn giản, dễ hiểu và không phụ thuộc vào thiết bị cụ thể.  Thực tế, HĐH 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 liên tục xây dựng các máy tính trừu tượng như vậy (cho người khác sử dụng và cho cả chính mình).1.4. Phân tích Định nghĩa “Hệ điều hành là bộ quản lý tài nguyên (Resource Manager)”. Giải:  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.1.5. Trình bày cấu trúc khái quát của hệ thống máy tính và liên hệ với cấu trúc trong thực tế. Giải:1.6. Bốn thế hệ phát triển của hệ điều hành là những thế hệ nào? Nền tảng Phần cứng và Phần mềm tương ứng ra sao? Giải:  Thế hệ 1 (1945 -1955): Đèn điện tử - Bảng điều khiển (Plugboards)  Thế hệ 2 (1955 -1965): Bóng bán dẫn - Hệ xử lý lô (Batch Systems)  Thế hệ 3 (1965 -1980): Mạch IC - Hệ đa chương (Multiprogramming Systems), Hệ chia thời gian (Time-Sharing Systems)  Thế hệ 4 (1980 - đến nay): Mạch LSI (Large Scale Integration) và Các hệ điều hành hiện đại.1.7. Lịch sử và tình hình sử dụng hệ điều hành ở Việt Nam. Giải:  Máy tính Minsk-32 ( Liên Xô ) với HĐH đơn chương Dispatcher tại Trung tâm Toán - Máy tính, BQP (từ 1974 - 1990)  Máy tính ES-1022 ( Liên Xô ) với HĐH đa chương OS/ES (tương đương với OS/360 của IBM) tại Đại học Bách khoa Hà Nội (từ 1986 - 1996)  Máy tính IBM 360/50 với HĐH đa chương OS/360 tại Trung tâm Điện toán tiếp vận của Quân đội Sài Gòn ( từ 1974 )  Các HĐH cho máy vi tính: PC-DOS, MS-DOS, MacOS, OS/2, Windows 9x, Windows NT/2000/XP/VISTA, RedHat Linux, Linux VN 1.0, VietKey Linux 3.0, ...1.8. Trên các máy lớn thời kỳ đầu, Hệ Xử lý lô hoạt động thế nào? Giải:  Thiết bị I/O : card reader, tape drives  Cần có người vận hành: operator (user ≠ operator) Giảm setup time → ghép nhóm công việc (batching jobs) Ví dụ: ghép 2 công việc cùng dùng trình biên dịch Fortran, → tiết kiệm được thời gian load trình biên dịch Fortran.  Là hệ điều hành sơ khai nhất chỉ có Resident Monitor, trong đó chứa các phần điều khiển quá trình xử lý, tính toán như: Loader, job sequencing, control card interpreter, device drivers.  Tại mỗi thời điểm chỉ có một tiến trình hay một tác vụ trong bộ nhớ. Job i Bộ nhớ trong Operating System1.9. Nguyên lý hoạt động của Hệ điều hành Đa chương. Giải:Hệ điều hành đa chương (Multiprogramming System): Đây là hệ cho phép nhiều công việc cùngchạy một lúc. Cùng chia sẻ quyền sử dụng CPU theo một thuật toán nào đó. Ví dụ nhưWindows 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,…).  Bả o vệ .1.10. Nguyên lý hoạt động của Hệ điều hành Chia thời gian (Time – Sharing System). Giải: ...