Đề thi Hệ Điều Hành - Chương 1: Giới thiệu

Kernel là một chương trình chỉ kích hoạt khi có yêu cầu xuất/nhập từ người dùng.

Kernel là chương trình duy nhất hoạt động toàn thời gian; các chương trình còn lại là chương trình ứng dụng hoặc chương trình hệ thống.

Kernel chỉ chịu trách nhiệm quản lý các thiết bị xuất/nhập, tương đương với Chương trình điều khiển.

Kernel là phần mềm trung gian giữa người dùng và phần cứng nhưng hoạt động theo yêu cầu của từng tiến trình.

Quyền điều khiển luôn nằm cố định tại bộ giám sát và không bao giờ được chuyển giao.

Quyền điều khiển được chuyển từ bộ giám sát sang một công việc; khi công việc hoàn thành, quyền điều khiển được trả về cho bộ giám sát.

Mỗi công việc tự quản lý quyền điều khiển và trao đổi trực tiếp với các công việc khác.

Bộ giám sát chỉ can thiệp khi phát hiện lỗi trong quá trình thực thi công việc.

Quản lý bộ nhớ - hệ thống phải cấp phát bộ nhớ cho nhiều công việc.

Định thời cho CPU - hệ thống phải chọn một công việc sẵn sàng để cấp CPU.

Cung cấp giao diện đồ họa trực quan cho từng công việc đang chạy đồng thời.

Sử dụng Spool (Simultaneous Peripheral Operation On Line).

Trong hệ thống chia thời gian, CPU chỉ thực hiện một công việc duy nhất cho đến khi hoàn thành, không có sự hoán chuyển công việc.

Hệ thống chia thời gian cho phép CPU được điều phối cho nhiều công việc nằm trong bộ nhớ và đĩa; công việc được hoán chuyển vào/ra bộ nhớ từ/đến đĩa và có giao tiếp trực tuyến với người dùng.

Hệ thống đa chương và hệ thống chia thời gian hoàn toàn giống nhau, chỉ khác tên gọi.

Hệ thống chia thời gian không yêu cầu nhiều công việc nằm đồng thời trong bộ nhớ chính.

Mỗi CPU chạy một bản sao giống nhau của hệ điều hành và ngang hàng với nhau.

CPU chủ lập lịch biểu và giao việc cụ thể cho từng CPU tớ; mỗi CPU tớ được giao một công việc chuyên biệt.

Tất cả CPU tự phân công công việc và không có sự phân cấp master-slave.

Các CPU trong AMP chia sẻ bộ nhớ nhưng không giao tiếp với nhau.

Số lượng CPU: hệ thống ghép đôi chặt luôn có nhiều CPU hơn hệ thống ghép đôi lỏng.

Ghép đôi chặt: các processor chia sẻ bộ nhớ và xung đồng hồ, giao tiếp qua bộ nhớ chia sẻ; ghép đôi lỏng: mỗi processor có bộ nhớ riêng, giao tiếp qua bus tốc độ cao hoặc đường điện thoại.

Ghép đôi chặt chỉ dùng cho hệ thống nhúng, ghép đôi lỏng chỉ dùng cho ứng dụng web.

Ghép đôi chặt yêu cầu hạ tầng WAN, ghép đôi lỏng chỉ yêu cầu LAN.

Chia sẻ tài nguyên.

Tăng tốc độ tính toán thông qua cân bằng tải.

Giảm chi phí phần cứng xuống mức tối thiểu cho mỗi nút.

Tin cậy và truyền thông.

Ghép chuỗi bất đối xứng: một server chạy ứng dụng, các server khác ở trạng thái chờ (standby); ghép chuỗi đối xứng: cả N hosts cùng chạy ứng dụng và kiểm soát lẫn nhau để thay thế công việc cho nhau.

Ghép chuỗi bất đối xứng chỉ có 2 hosts, còn ghép chuỗi đối xứng có thể có hơn 2 hosts.

Ghép chuỗi bất đối xứng yêu cầu hạ tầng WAN, ghép chuỗi đối xứng chỉ yêu cầu LAN.

Chỉ ghép chuỗi đối xứng mới cung cấp khả năng chịu lỗi, còn ghép chuỗi bất đối xứng thì không.

Được hỗ trợ đầy đủ bởi hầu hết các hệ điều hành đa năng hiện đại như Windows hay Linux.

Hạn chế hoặc không dùng thiết bị lưu trữ thứ cấp; dữ liệu được lưu trong bộ nhớ ngắn hạn (short-term) hoặc ROM để đảm bảo hoàn thành đúng giờ.

Các tác vụ tới hạn có độ ưu tiên cao nhưng vẫn có thể bị trì hoãn mà không ảnh hưởng nghiêm trọng.

Thường được dùng trong các ứng dụng đa phương tiện và thực tại ảo.

Các ứng dụng đa phương tiện yêu cầu tính năng cao cấp của hệ điều hành.

Các ứng dụng thực tại ảo (virtual reality).

Điều khiển công nghiệp hoặc robotics.

Các ứng dụng cần tận dụng tính năng cao cấp của HĐH đa năng.

iPhone OS.

Android OS.

Windows Server 2008.

Symbian S60 OS.

Bộ nhớ giới hạn, bộ xử lý chậm và màn hình nhỏ.

Khả năng kết nối mạng hạn chế và không hỗ trợ đa nhiệm.

Không hỗ trợ ứng dụng văn phòng và không có bàn phím vật lý.

Giá thành quá cao, khó bảo trì và nâng cấp phần mềm.

Chỉ có thể chạy trên máy tính để bàn có cấu hình mạnh.

Mở rộng môi trường tính toán thông qua nền web, hỗ trợ workstations, handheld PDAs, cellular phones với cả truy cập wired và wireless.

Yêu cầu bắt buộc phải có kết nối mạng LAN nội bộ.

Không hỗ trợ các thiết bị di động như PDA hay điện thoại.

Tính năng quản lý bộ nhớ ảo trong hệ thống hiện đại.

Tính năng cần thiết của hệ điều hành cho cơ chế đa chương, cho phép thực hiện đồng thời các thao tác ngoại vi.

Kỹ thuật mã hóa dữ liệu truyền thông giữa các nút mạng.

Tính năng chỉ áp dụng cho hệ thống thời gian thực.

Là phần cứng nằm ở tầng dưới cùng của hệ thống.

Là lớp trung gian giữa người sử dụng (thông qua phần mềm ứng dụng) và phần cứng của máy tính.

Là phần mềm ứng dụng cuối cùng chạy trên hệ thống, phía trên phần cứng.

Là một thành phần riêng biệt, hoạt động độc lập và không tương tác với phần cứng.

Tăng năng lực xử lý.

Tăng tính tin cậy.

Tính kinh tế (chi phí thấp).

Khả năng chia sẻ tài nguyên.

Chỉ theo mô hình client-server.

Chỉ theo mô hình ngang hàng (peer-to-peer).

Có thể là hệ thống client-server hoặc ngang hàng (peer-to-peer).

Theo mô hình master-slave duy nhất.

Các máy tính chạy embedded real-time OS, phục vụ các tác vụ chuyên biệt.

Sử dụng hệ điều hành đa năng với nhiều tính năng cao cấp như giao diện đồ họa phong phú.

Kết nối qua mạng WAN với các máy chủ mạnh để xử lý phân tán.

Phục vụ cho các bài toán tính toán khoa học phân tán quy mô lớn.

Người dùng giao tiếp với máy tính thông qua người điều khiển (operator), không giao tiếp trực tiếp.

Xuất/nhập sử dụng console, line printer, tape, punched card.

Tự động phân dãy công việc và chuyển quyền điều khiển tự động từ công việc này sang công việc khác.

Có giao tiếp trực tuyến giữa hệ thống và người dùng thông qua bàn phím và thiết bị đầu cuối.

Mỗi CPU được giao một công việc cụ thể, CPU chủ lập lịch biểu và giao việc cho CPU tớ.

Mỗi CPU chạy một bản sao giống nhau của hệ điều hành; nhiều quá trình có thể chạy song song mà không làm giảm hiệu năng của hệ thống.

SMP không được hỗ trợ bởi hầu hết các hệ điều hành hiện đại.

SMP yêu cầu các CPU phải có bộ nhớ riêng biệt và giao tiếp qua đường truyền tốc độ thấp.