Kiến trúc Unix - linux

Lí thuyết HĐH Unix/LinuxMục lục A. Tổng quan: Vài nét về Hệ Điều hành B. Unix/Linux Chương I. Tổng quan hệ thống Unix Chương II. Hệ thống tệp (file subsystem) 1. Tổng quan về Hệ thống tệp 2. Gọi Hệ Thống thao tác tệp (System call for FS) Chương III. Tiến Trình (process) 1 Tổng quan về tiến trình 2 Cấu trúc của Tiến trình 3 Kiểm soát tiến trình Chương IV. Chương V. Chương VI. Chương VII Liên lạc giữa các tiến trình Các hệ thống vào ra (I/O subsystem) Đa xử lí (Multiprocessor Systems) Các hệ Unix...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kiến trúc Unix - linux Đại học Dân Lập Thăng Long KIẾN TRÚC UNIX/LINUX___________________________________________________________________________Phần 1: Lí thuyết HĐH Unix/LinuxMục lục A. Tổng quan: Vài nét về Hệ Điều hành B. Unix/Linux Chương I. Tổng quan hệ thống Unix Chương II. Hệ thống tệp (file subsystem) 1. Tổng quan về Hệ thống tệp 2. Gọi Hệ Thống thao tác tệp (System call for FS) Chương III. Tiến Trình (process) 1 Tổng quan về tiến trình 2 Cấu trúc của Tiến trình 3 Kiểm soát tiến trình Chương IV. Liên lạc giữa các tiến trình Chương V. Các hệ thống vào ra (I/O subsystem) Chương VI. Đa xử lí (Multiprocessor Systems) Chương VII Các hệ Unix phân tán (Distributed Unix Systems)Phần 2: Lập trình trong UnixPhần 3: Lập trình mạng trong Unix 1________________________________________________________________________ Huỳnh Thúc Cước, Viện CNTT, VKHCN VN, Hà nội Đại học Dân Lập Thăng Long KIẾN TRÚC UNIX/LINUX___________________________________________________________________________I. Tổng quan về Hệ Điều Hành (An Operating System is a group of programs that provide basic functionality on a computer. This functionality is called services. Other word an Operating System can be seen as a set of functionality building blocks upon which other programs depend. It also manages computer resources and resolves resource conflicts, so OS abstracts the real hardware of the system and presents the system’s users and its applications with a virtual machine).1. Phần mềm máy tính chia ra làm hai loại: các phần mềm hệ thống, quản lí hoạt động củabản thân máy tính, và các chương trình ứng dụng, giải quyết các yêu cầu của người dùng.Phần căn bản nhất của tất cả các phần mềm hệ thống, gọi là Hệ điều hành, mà chức năng cơbản là kiểm soát tất cả nguồn tài nguyên, cung cấp nền tảng (các hàm chức năng, các dịch vụhệ thống) để trên đó các chương trình ứng dụng được viết ra sẽ sử dụng. Mô hình một máytính như sau: Hình trên cho ta một phần gọi là kernel, hay nhân của HĐH, kernel hổ trợ HĐH thựchiện chức năng quản lí các thành phần sau đây: 1.Thiết bị (devices), cho một giao tiếp để các chương trình người dùng “ nóichuyện” với thiết bị; 2.Bộ nhớ (memory), cấp bộ nhớ cho các chương trình (tiến trình) đang chạy; 3.Các Tiến trình (process), tạo, giám sát hoạt động của các tiến trình; 4.Liên lạc (communication) giữa các TT. Nguồn tài nguyên máy tính có nhiều, như (CPU(s), bộ nhớ, các thiết bị ngoại vi ghépnối vào máy tính…) tạo thành một hệ thống rất phức tạp. Viết các chương trình để theo dõitất cả các thành phần, khai thác chúng chính xác và để chúng chạy độc lập một cách tối ưu, làviệc rất khó. Và nếu điều này lại để cho từng người dùng quan tâm, thì sẽ có vô số các 2________________________________________________________________________ Huỳnh Thúc Cước, Viện CNTT, VKHCN VN, Hà nội Đại học Dân Lập Thăng Long KIẾN TRÚC UNIX/LINUX___________________________________________________________________________chương trình được viết và nếu hệ là loại nhiều người dùng thì, hãy thử tưởng tượng … Nhưvậy rỏ ràng cần tách người dùng ra khỏi sự phức tạp của phần cứng. Cách có thể đảm bảo làđặt phần mềm (hay lớp phần mềm) lên trên đỉnh của phần cứng và nó quản lí tất cả các phầncủa máy tính, trong khi trao cho người dùng một giao diện (interface) hay một máy tính ảo(virtual machine) dễ hiểu hơn và dễ lập trình ứng dụng hơn. Lớp phần mềm đó gọi là HĐH.Từ đây xuất hiện một quan niệm mới, đó là sự phân biệt chế độ chạy máy, nó bao gồm: HĐH chạy trong một môi trường đặc biệt, gọi là chế độ nhân (kernel mode haysupervisor mode). Chế độ này được hổ trợ bởi kiến trúc của CPU ( bởi các lệnh máy đặcbiệt) và nó ngăn người dùng truy nhập vào phần cứng (quản lí phần cứng chuẩn xác chonhiều người dùng đồng thời, còn gọi là chế độ được bảo vệ (protected mode)). Thuật ngữ kernel đề cập đến phần mã cốt yếu nhất của các chương trình hệ thống, nókiểm soát các tệp, khởi động và cho chạy các chương trình ứng dụng đồng thời, phân chiathời gian sử dụng CPU cho các chương trình, cấp bộ nhớ cũng như các tài nguyên khác chocác chương trình của người dùng. Bản thân kernel không làm gì nhiều nhưng cung cấp cáccông cụ nguyên thuỷ (primitive functions) mà các tiện ích khác, các dịch vụ khác của HĐHđược xây dựng. Do đó các chương trình hệ thống, các trình ứng dụng sử dụng các dịch vụ ...