Bài giảng Hệ điều hành - Chương 3: Tính chất cơ bản của hệ điều hành

an sát HĐH dưới 
các góc độ khác nhau vì thế tồn tại nhiều 
định nghĩa về HĐH.
3.1 Định nghĩa về HĐH
• Đối với người sử dụng: HĐH là tập hợp các chương 
trình, phục vụ khai thác hệ thống tính toán một cách 
dễ dàng, thuận tiện.
• Đối với người làm công tác quản lý: HĐH là một tập 
các chương trình phục vụ quản lý chặt trẽ và sử
dụng tối ưu các tài nguyên của hệ thống tính toán.
• Đối với cán bộ kỹ thuật: HĐH là hệ thống chương 
trình bao trùm lên một máy tính vật lý cụ thể để tạo ra 
một máy logic với những tài nguyên mới và khả năng 
mới.
3.1 Định nghĩa về HĐH
• Đối với cán bộ lập trình hệ thống: HĐH là hệ thống 
mô hình hoá, mô phỏng các hoạt động của máy, của 
người sử dụng và của thao tác viên hoạt động trong 
các hệ thống đối thoại nhằm tạo môi trường để quản 
lý chặt trẽ các tài nguyên và tổ chức khai thác chúng 
một cách thuận tiện và tối ưu.
– Đối với các cán bộ lập trình hệ thống, vị trí của họ
là ở bên trong hệ điều hành. 
– Họ quan sát các module, các thành phần của hệ
thống, quan sát mối quan hệ giữa chúng
3.1 Định nghĩa về HĐH
C¸n bé lËp 
tr×nh hÖ thèng
Ng−êi sö 
dô ng
C¸n bé kü 
thuËt
Ng−êi lμm c«ng 
t¸c qu¶n lý
­
Chương trình ứng dụng
Chương trình dịch Soạn thảo văn bản Quản lý cơ sở dữ
liệu
Hệ điều hành
Tài nguyên
Nội dung chương 3
3.1. Các định nghĩa về HĐH
3.2. Tính chất cơ bản của HĐH
3.3. Nguyên lý tổ chức và hoạt động
3.4. Lời gọi hệ thống
3.2 Tính chất cơ bản của HĐH
• A) Tin cậy và chuẩn xác,
• B) Bảo vệ,
• C) Kế thừa và thích nghi,
• D) Hiệu quả,
• E) Thuận tiện.
3.2 Tính chất cơ bản của HĐH
• Tin cậy và chuẩn xác:
– Mọi hoạt động của HĐH đều phải chuẩn xác tuyệt 
đối.
– Thông tin của HĐH đưa ra phải chính xác và phải 
ngăn ngừa các sai sót ngẫu nhiên, hạn chế các 
sai sót cố ý.
– Mọi công việc trong hệ thống đều phải có kiểm tra:
• Kiểm tra môi trường điều kiện thực hiện,
• Kiểm tra kết quả thực hiện,
– Nhiều chức năng KT: chuyển giao cho phần cứng.
3.2 Tính chất cơ bản của HĐH
• Tin cậy và chuẩn xác:
– Ví dụ
• A:\> copy A:\f1.txt C:
• Kiểm tra xem có tồn tại cạc đĩa không (control card)
• Kiểm tra xem có tồn tại ổ đĩa A:
• Kiểm tra xem có tồn tại đĩa A
• Kiểm tra khả năng truy nhập đĩa từ
• Kiểm tra có tồn tại tệp f1.txt
• Kiểm tra có đọc được tệp hay không
• Lặp lại với C:
– HĐH phải có những phương tiện kiểm tra tính 
đúng đắn của dữ liệu trong khi thao tác.
3.2 Tính chất cơ bản của HĐH
• Bảo vệ:
– Hệ thống cố gắng bảo vệ thông tin, cố gắng chống 
các trường hợp truy nhập không hợp thức.
– Hạn chế ảnh hưởng sai sót vô tình hay cố ý,
– Chức năng bảo vệ thông tin được chia thành 
nhiều mức:
• Các mức do hệ thống đảm nhiệm: Ví dụ trong các hệ
thống UNIX, khi muốn xoá hay sửa đổi nội dung một 
tệp, người sử dụng phải có quyền xoá sửa đối với file 
đó.
• Có mức do người sử dụng đảm nhiệm: Lệnh DEL *.* của 
MSDOS, hệ thống hỏi lại người sử dụng một lần nữa để
tránh sai sót vô ý.
3.2 Tính chất cơ bản của HĐH
• Kế thừa và thích nghi:
– HĐH phải có tính kế thừa từ các hệ thống cũ
– HĐH cũng phải có khả năng thích nghi với những 
thay đổi trong tương lai.
3.2 Tính chất cơ bản của HĐH
• Hiệu quả:
– Các tài nguyên của hệ thống phải được khai thác 
tối ưu.
– HĐH phải duy trì đồng độ trong toàn bộ hệ thống.
• Thuận tiện:
– HĐH phải thân thiện với người sử dụng do 
đó HĐH phải có nhiều hình thái giao tiếp:
• Giao tiếp dạng dòng lệnh
• Giao tiếp dạng thực đơn (Menu)
• Giao tiếp dạng biểu tượng
Nội dung chương 3
3.1. Các định nghĩa về HĐH
3.2. Tính chất cơ bản của HĐH
3.3. Nguyên lý tổ chức và hoạt động
3.4. Lời gọi hệ thống
3.3 Nguyên lý tổ chức và hoạt động
• Module
– HĐH phải được xây dựng từ các module độc lập 
nhưng có khả năng liên kết thành một hệ thống có
thể thu gọn hoặc mở rộng tuỳ ý.
– Các module đồng cấp quan hệ với nhau thông 
qua dữ liệu vào và ra.
– Tồn tại quan hệ phân cấp khi các liên kết các 
module tạo thành những module có khả năng giải 
quyết các vấn đề phức tạp hơn.
3.3 Nguyên lý tổ chức và hoạt động
• Module
– Cácmô đun được nhóm theo chức năng
=> thành phần hệ thống.
3.3 Nguyên lý tổ chức và hoạt động
• Phủ chức năng
– Mỗi công việc trong hệ thống thông thường có thể thực hiện 
bằng nhiều cách với nhiều công cụ khác nhau,
– Lý do:
• Mỗi mô đun có hiệu ứng phụ chức năng,
• Người dùng có quyền khai thác mọi hiệu ứng phụ không
phụ thuộc vào việc công bố,
– Lập trình: Phải đảm bảo các tính chất của OS với mọi hiệu 
ứng phụ,
– Vai trò:
• Đảm bảo thuận tiện cho người dùng,
• Đảm bảo an toàn chức năng của hệ thống,
3.3 Nguyên lý tổ chức và hoạt động
• Phủ chức năng
– Ví dụ
• Muốn in tệp f1.txt
• C:\> copy f1.txt prn
• C:\> type f1.txt >prn
• C:\> print f1.txt
3.3 Nguyên lý tổ chức và hoạt động
• Marco-processor
– Khi có một công việc cụ thể, hệ thống sẽ xây 
dựng các yêu cầu, liệt kê các bước phải thực hiện 
từ đó xây dựng chương trình tương ứng, sau đó
thực hiện chương trình nói trên.
– Ví dụ: Trong MSDOS ta có các tệp config.sys và
autoexec.bat
3.3 Nguyên lý tổ chức và hoạt động
• Marco-processor
– Trong OS không có sẵn CT giải quyết v/đ,
– Khicần thiết: Hệ thống tạo ra CT và thực hiện CT 
tạo ra:
– Nguyên lý này áp dụng với cả bản thân toàn bộ
OS:
• Trên địa chỉ có các thành phần. Khi cần các thành phần
được lắp ráp thành HỆ ĐIỀU HÀNH (Nạp hệ thống).
3.3 Nguyên lý tổ chức và hoạt động
• Marco-processor
– Mỗi đối tượng trong OS ⇔ Bảng tham số (Control
Table, Control Block),
– Hệ thống không bao giờ tham chiếu tới đối tượng
vật lý mà chỉ tham chiếu tới bảng tham số điều
khiển tương ứng.
• Với các đĩa từ, CD – bảng tham số ghi ở phần đầu –
Vùng hệ thống (System Area),
• Với các files – Header.
3.3 Nguyên lý tổ chức và hoạt động
• Nguyên lý giá trị chuẩn
– HĐH chuẩn bị bảng giá trị của các tham số
gọi là bảng giá trị chuẩn. 
• Trong trường hợp một module hoặc một câu 
lệnh có nhiều tham số và người sử dụng không 
nêu hết các giá trị tham số thì HĐH phải lấy giá
trị trong bảng giá trị chuẩn bổ xung vào các 
tham số thiếu.
– Cáchgọi khác: Nguyên tắc ngầm định 
(Default),
3.3 Nguyên lý tổ chức và hoạt động
• Nguyên lý giá trị chuẩn
– Ví dụ:
– C:\>TP70>Dir
– Đĩa nào? Thường trực: Đĩa C:
– Thư mục nào? Thường trực: C:\Tp70
– Xem gì? Xem tất cả các tệp
– Đưa ra đâu? Đưa ra thiết bị ra chuẩn: Màn 
hình
– Đưa ra như thế nào? Đầy đủ thông tin
3.3 Nguyên lý tổ chức và hoạt động
• Nguyên lý giá trị chuẩn
– Tham số
• Tham số vị trí: Xuất hiện theo vị trí và theo dòng tham số.
– Tham số khoá được xây dựng theo từ khoá và có
thể xuất hiện ở vị trí bất kỳ, trình tự bất kỳ.
– Ví dụ
– C:\> format A: /q
• Lệnh format đĩa
– Tham số vị trí: Đĩa A
– Tham số khoá: Format nhanh
3.3 Nguyên lý tổ chức và hoạt động
• Nguyên lý bảng tham số điều khiển
– Hệ thống không tham chiếu trực tiếp đến 
thiết bị, đối tượng vật lý mà chỉ làm việc 
với bảng tham số xác định đặc trưng của 
thiết bị đó. 
– Bảng tham số được hệ thống xây dựng 
ngay trong quá trình làm việc
– Ví dụ
• Bảng tham số của một máy tính PC được lưu 
trong CMOS 64byte
3.3 Nguyên lý tổ chức và hoạt động
• Nguyên lý bảng tham số điều khiển
– Lợi ích của việc sử dụng bảng tham số
• Truy nhập thực hiện công việc nhanh với CPU
– Không phụ thuộc vào các thiết bị vật lý cụ thể
– Ví dụ:
• Bên cạnh bảng tham số được lưu trong CMOS 
còn có các bảng tham số trong tệp config.sys 
và autoexec.bat cho phép ta thay đổi giá trị các 
biến môi trường của MSDOS.
• Files = Số_tệp_mở_tối_đa
3.3 Nguyên lý tổ chức và hoạt động
• Nguyên lý bảo vệ nhiều mức
– Chương trình và dữ liệu phải được bảo vệ
nhiều mức bằng nhiều khoá.
– Ví dụ trong Linux
• Mức 1: Người sử dụng phải có tài khoản mới 
được sử dụng máy tính.
• Mức 2: Chỉ những người sử dụng thuộc nhóm 
A mới được truy nhập và tệp chung của nhóm 
A.
Nội dung chương 3
3.1. Các định nghĩa về HĐH
3.2. Tính chất cơ bản của HĐH
3.3. Nguyên lý tổ chức và hoạt động
3.4. Lời gọi hệ thống
3.4 Lời gọi hệ thống
• Một khía cạnh khác của hệ thống hiện đại là
tập hợp các chương trình hệ thống 
• Các chương trình hệ thống cung cấp môi trường 
thuận lợi cho việc phát triển và thực thi chương trình. 
– Vài trong chúng là các giao diện người dùng đơn giản cho 
các lời gọi hệ thống; 
– các hệ thống còn lại được xem xét phức tạp hơn. 
3.4 Lời gọi hệ thống
• Quản lý tập tin: các chương trình tạo, xóa, chép, đổi 
tên, in, kết xuất, liệt kê, và các thao tác tập tin thư 
mục thông thường. 
• Thông tin trạng thái: một vài chương trình đơn giản 
yêu cầu hệ thống ngày, giờ, lượng bộ nhớ hay đĩa 
sẳn dùng, số lượng người dùng, hay thông tin trạng 
thái tương tự. Sau đó, thông tin được định dạng và 
được in tới thiết bị đầu cuối hay thiết bị xuất khác 
hoặc tập tin. 
3.4 Lời gọi hệ thống
• Thay đổi tập tin: nhiều trình soạn thảo văn bản có
thể sẳn dùng để tạo và thay đổi nội dung của tập tin 
được lưu trên đĩa hay băng từ. 
• Hỗ trợ ngôn ngữ lập trình: trình biên dịch, trình hợp 
ngữ và trình thông dịch cho các ngôn ngữ lập trình 
thông dụng (như C, C++, Java, Visual Basic và 
PERL) thường được cung cấp tới người dùng với hệ 
điều hành. Hiện nay, một vài chương trình này được 
cung cấp riêng và có giá cả riêng. 
3.4 Lời gọi hệ thống
• Nạp và thực thi chương trình: một khi chương trình được tập 
hợp hay được biên dịch, nó phải được nạp vào bộ nhớ để được 
thực thi. Hệ thống có thể cung cấp bộ nạp tuyệt đối, bộ nạp có
thể tái định vị, bộ soạn thảo liên kết và bộ nạp phủ lắp. Các hệ
thống gỡ rối cho các ngôn ngữ cấp cao hay ngôn ngữ máy cũng 
được yêu cầu. 
• Giao tiếp: các chương trình này cung cấp cơ chế tạo các nối 
kết ảo giữa các quá trình, người dùng, các hệ thống máy tính 
khác. Chúng cho phép người dùng gởi các thông điệp tới màn 
hình của người dùng khác, hiển thị các trang web, gởi thư điện 
tử, đăng nhập từ xa hay để chuyển các tập tin từ máy tính này 
tới máy tính khác. 
3.4 Lời gọi hệ thống
3.4 Lời gọi hệ thống: The Windows Win32 API