Giáo trình -Lý thuyết hệ điều hành - chương 1

Giáo trình -Lý thuyết hệ điều hành - chương 1

Thể loại: Hệ điều hành
Lượt xem: 10,632Lượt tải: 9Số trang: 45

Mô tả tài liệu

Chương I TỔNG QUAN VỀ HỆ ĐIỀU HÀNH Nếu không có phần mềm, máy tính chỉ là một thiết bị điện tử thông thường. Với sự hỗ trợ của phần mềm, máy tính có thể lưu trữ, xử lý thông tin và người sử dụng có thể gọi lại được thông tin này. Phần mềm máy tính có thể chia thành nhiều loại: chương trình hệ thống, quản lý sự hoạt động của chính máy tính. Chương trình ứng dụng, giải quyết các vấn đề liên quan đến việc sử dụng và khai thác máy tính của người sử dụng. Hệ điều...

Tóm tắt nội dung

Hệ điều hành thuộc nhóm các chương trình hệ thống và nó là một chương trình hệ thống quan trọng nhất đối với nguyên của máy tính và cung cấp một môi trường thuận lợi để các chương trình để theo dõi tất cả các thành phần của máy tính và sử ứng dụng và người sử dụng là những công việc trên đã được hệ điều chương trình của người sử dụng có thể chạy được trên máy năng và lịch sử phát triển của hệ điều hành Một hệ thống máy tính gồm 3 thành phần chính: phần cứng, hệ điều hành và các Trong đó hệ điều hành là một bộ phận quan trọng và không thể thiếu của hệ thống máy tính, nhờ có hệ điều hành mà người sử dụng có thể đối thoại và khai thác được các chức năng của phần cứng Có thể nói hệ điều hành là một hệ thống các chương trình đóng vai trò trung một môi trường thuận lợi để người sử dụng dễ dàng thực hiện các chương trình ứng dụng của họ trên máy tính và khai thác triệt để các chức năng của phần cứng Để đạt được mục tiêu trên hệ điều hành phải thực hiện 2 chức năng chính sau hoạt động của các bộ phận này và phải tác động trực tiếp vào nó, tất nhiên là bằng đơn giản cho người sử dụng hệ điều hành phải che đậy các chi tiết phần cứng máy người sử dụng khai thác các chức năng của phần cứng máy tính dễ dàng và hiệu hành dùng để cấp phát cho các tiến trình, chương trình trong quá trình điều khiển khi một chương trình cần nạp thêm một tiến trình mới vào bộ nhớ thì hệ điều hành nhớ, nhưng không gian lưu trữ của bộ nhớ có giới hạn, do đó hệ điều hành phải tổ chức cấp phát bộ nhớ sao cho hợp lý để đảm bảo tất cả các chương trình, tiến trình biệt là các tiến trình đồng thời hoạt động trên hệ quá trình hoạt động của hệ thống, đặc biệt là các hệ thống đa người phát, chia sẻ, bảo vệ tài nguyên của hệ điều hành là một trong những công việc khó  Trên đây là hai chức năng tổng quát của một hệ điều hành, đó cũng được xem như là các mục tiêu mà các nhà thiết kế, cài đặt hệ điều hành phải hướng tới. Các hệ điều hành hiện nay có các chức năng cụ thể sau đây:  Hệ điều hành cho phép thực hiện nhiều chương trình đồng thời trong điều hành phải xác định khi nào thì một ứng dụng được chạy và mỗi ứng dụng trình nạp hệ điều hành vào bộ nhớ được gọi là quá trình hành đã được nạp vào bộ nhớ thì nó mới cho phép người sử dụng giao tiếp với Trong các hệ thống có nhiều ứng dụng đồng thời hoạt động trên bộ nhớ thì hệ điều hành phải chịu trách nhiệm chia sẻ không gian bộ nhớ RAM và bộ nhớ một tập các hàm/thủ tục được xây dựng sẵn bên trong hệ thống, nó có thể thực hiện hình, khởi động các ứng dụng, … Hệ điều hành giúp cho chương trình của người sử dụng giao tiếp với API hay thực hiện một lời gọi đến các hàm/thủ tục của API. nạp dữ liệu vào bộ nhớ hệ điều hành phải lưu lại địa chỉ của bộ nhớ nơi mà dữ liệu  Hệ điều hành biên dịch các chỉ thị chương trình - It program Hệ điều hành phải đọc và giải mã các thao tác cần được thực hiện, nó được viết trong chương trình của người sử dụng. bảo việc sử dụng thích hợp tất cả các tài nguyên của hệ thống như là: bộ nhớ, đĩa Khái niệm ngôn ngữ lập trình và hệ điều hành chưa được biết đến trong khoảng Với các máy tính thế hệ này để thực hiện một thao dưới sự điều khiển của một chương trình đặc biệt, chương trình này là hệ điều hành Và hệ điều hành đã ra đời trong thời kỳ này. Hệ điều hành ra đời nhằm điều phối, kiểm soát hoạt động của hệ thống và Trong giai đoạn này cũng xuất hiện các hệ điều thành của hệ điều hành, mà chúng tôi chỉ muốn mượn các mốc thời gian về sự ra đời của các thế hệ máy tính để chỉ cho bạn thấy quá trình hình thành của hệ điều Đa số các hệ điều hành đều được xây dựng từ ngôn ngữ lập trình cấp thấp trừ hệ điều hành Unix, nó được xây dựng từ C,  Nếu không có hệ điều hành thì việc khai thác và sử dụng máy tính sẽ  Sự ra đời và phát triển của hệ điều hành gắn liền với sự phát triển của việc cơ bản của hệ thống, trong hệ thống có thể tồn tại nhiều tiến trình cùng hoạt động, trong đó có cả tiến trình của hệ điều hành và tiến trình của chương trình Để một tiến trình đi vào trạng thái hoạt động thì hệ thống phải cung cấp đầy Các hệ điều hành hiện đại sử dụng mô hình đa tiểu trình, trong một tiến trình điều này có nghĩa các tiểu trình có thể chia sẻ các biến toàn cục của tiến trình, có hình tiểu trình, trong hệ thống có thể tồn tại nhiều dòng xử lý cùng chia sẻ một Shell là một bộ phận hay một tiến trình đặc biệt của hệ điều hành, nó có nhiệm vụ người sử dụng và hệ điều hành, mỗi hệ điều hành khác nhau có cơ chế dòng lệnh Trong môi trường hệ điều hành đa nhiệm, ví dụ như Windows 9x, sau khi xác hơn trong môi trường hệ điều hành đa nhiệm người sử dụng có thể khởi tạo dụng hay người lập trình có thể gọi shell ngay trong các ứng dụng của họ. Như đã biết, hệ điều hành là một hệ thống các chương trình bao quanh máy tính thực hiện các ứng dụng, các lập trình viên cần có một môi trường lập trình tốt để họ có thể triển khai các ứng dụng, các chuyên viên lập trình hệ thống cần hệ điều hành cung cấp cho họ các công cụ để họ can thiệp sâu hơn vào hệ thống phần cứng hoặc tại mọi thời điểm, và nó có khả năng tác động đến hiệu suất của hệ thống.  Tài nguyên không gian: là các không gian lưu trữ của hệ thống như đĩa, trình cùng chia nhau sử dụng không gian lưu trữ của bộ nhớ chính và có thể có Vấn đề đặt ra đối với hệ điều hành là phải biến các tài nguyên không phân phát cho các tiến trình khi nó có yêu cầu, đặc biệt là các tiến trình hoạt động đồng Các hệ điều hành đa nhiệm đã cài đặt thành công mục tiêu này. Để tạo môi trường giao tiếp giữa chương trình của người sử dụng và hệ điều hành, hệ điều hành đưa ra các lời gọi hệ lời gọi hệ thống để liên lạc với hệ điều hành và yêu cầu các dịch vụ từ hệ điều Mỗi lời gọi hệ thống tương ứng với một thủ tục trong thư viện của hệ điều hành, do đó chương trình của người sử dụng có thể gọi thủ tục để thực hiện một API trong windows được xem là một lời gọi hệ gọi hệ thống có thể được chia thành các loại: quản lý tiến trình, thao tác Sau đây là một số lời gọi hệ thống của hệ điều hành MS_DOS: trường giao tiếp giữa người sử dụng và hệ điều hành, System Call tạo môi trường giao tiếp giữa chương trình người sử dụng và hệ điều có thể là lập trình viên, có thể là người quản lý hệ thống và tùy theo mức độ khai thác hệ điều hành mà họ có thể đưa ra những khái niện khác nhau về nó.  Khái niệm 2: Hệ điều hành là hệ thống chương trình với các chức năng giám sát, điều khiển việc thực hiện các chương trình của người sử dụng, quản cho việc khai thác chức năng của hệ thống máy tính của người sử dụng là thuận lợi  Khái niệm 3: Hệ điều hành là một chương trình đóng vai trò như là giao diện giữa người sử dụng và phần cứng máy tính, nó điều khiển việc thực hiện Khái niệm này rất gần với các hệ điều hành đang Từ các khái niệm trên chúng ta có thể thấy rằng: Hệ điều hành ra đời, tồn tại là giúp người sử dụng thực hiện được các chương trình của họ trên máy tính. mà hệ điều hành thực hiện các công việc, các tác vụ, các tiến trình của người sử Hệ điều hành loại này thực hiện các tác vụ lần lượt theo những chỉ thị đã được xác Để thực hiện được điều này hệ điều hành phải có bộ phận giám sát thường trực để giám sát việc thực hiện của các tác vụ trong hệ thống, bộ phận này thường Trong hệ điều hành này khi hệ thống cần thực hiện một tác vụ thì nó phải lưu chương trình và dữ liệu của các tác vụ vào hành đợi các công việc, sau đó sẽ trình và dữ liệu của các tác vụ ngay cả khi chúng còn nằm trong hàng đợi, đây là Một trong những hạn chế của hệ điều hành xử lý theo lô đơn giản là lãng phí thời Hệ điều hành loại này có khả năng thực hiện nhiều tác vụ, nhiều chương Khi cần thực hiện nhiều tác vụ đồng thời hệ điều hành sẽ nạp một phần code và data của các tác vụ vào bộ nhớ (các phần còn lại sẽ được nạp sau tại cứ như thế hệ điều hành tổ chức chuyển hướng processor để thực hiện hết các phần tác vụ trong bộ nhớ cũng như các tác vụ mà hệ thống yêu cầu.  Hệ điều hành loại này mang lại hai ưu điểm đó là tiết kiệm được bộ nhớ, vì được processor hệ điều hành phải xem xét nên chuyển nó cho tác vụ nào trong số hành trong việc điều khiển các hệ thống đa người là chia sẻ thời gian xử lý của processor cho các tác vụ, các tiến trình đang ở Trong hệ điều hành này thời gian chuyển đổi processor giữa các tác vụ là rất này người sử dụng có thể yêu cầu hệ điều hành thực hiện nhiều chương trình, tiến và nó thường được gọi là hệ điều hành đa nhiệm 9x/NT là các hệ điều hành đa nhiệm. Là các hệ điều hành dùng để điều khiển sự hoạt động của các hệ thống máy tính có Các hệ điều hành đa vi xử lý gồm có 2 loại: nào cũng có thể chạy một loại tiểu trình bất kỳ, các vi xử lý giao tiếp với nhau năng cân bằng tải tối ưu hơn, vì các tiểu trình của hệ điều hành có thể chạy trên bất Vấn đề đồng bộ giữa các vi xử lý được đặt lên hàng đầu khi thiết kế hệ điều hành Hệ điều hành Windows NT, hệ điều hành Windows 2000 là các điều hành dành ra một hoặc hai vi xử lý để sử dụng riêng, các vi xử lý còn lại dùng để điều khiển các chương trình của người sử dụng. so với hệ SMP, nhưng trong hệ này nếu có một vi xử lý trong các vi xử lý dành riêng cho hệ điều hành bị hỏng thì hệ thống có thể ngừng hoạt động. Hệ điều hành này khắc phục nhược điểm của hệ điều hành xử lý theo lô, tức là nó Trong hệ điều hành này các tác vụ cầu thực hiện không được đưa vào hàng Là các hệ điều hành dùng để điều khiển sự hoạt động của mạng máy tính. các chức năng cơ bản của một hệ điều hành, các hệ điều hành mạng còn phải thực Windows 200, Linux, là các hệ điều hành mạng máy tính.  Tóm lại: Qua sự phân loại hệ điều hành ở trên ta có thể thấy được quá trình xử lý của processor trong hệ điều hành theo lô thì hệ điều hành theo lô đa chương lý của processor kết hợp với chia sẻ không gian bộ nhớ chính đã giúp cho hệ điều hành có thể đưa vào bộ nhớ chính nhiều chương trình, tiến trình hơn và các chương Hệ điều hành thời gian thực ra đời là để khắc phục hạn chế của hệ điều hành theo lô và điều khiển các hệ thống thời gian rằng: các hệ điều hành ra đời sau luôn tìm cách khắc phục các hạn chế của hệ các chức năng của phần cứng máy tính để nâng cao hiệu suất của hệ năng của hệ điều hành càng cao thì chi phí cho nó cũng tăng theo và cấu trúc Hệ điều hành Windows NT và hệ điều hành Windows 2000 là các hệ điều hành mạnh, nó có đầy đủ các chức năng của các loại hệ điều hành, do đó Thành phần và cấu trúc của hệ điều hành Hệ điều hành là một hệ thống chương trình lớn, thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau, do đó các nhà thiết kế thường chia hệ điều hành thành nhiều thành phần, mỗi thành phần lại với nhau để nó thực hiện được một nhiệm vụ lớn hơn khi cần và cách gọi các thành phần này khi cần nó thực hiện một nhiệm vụ nào đó, ... các phương thức trên tạo nên cấu trúc của hệ điều hành. Các thành phần của hệ điều hành Hệ điều hành phải có nhiệm vụ tạo lập tiến trình và đưa nó vào danh sách quản lý Hệ điều hành phải cung cấp đầy đủ tài nguyên để tiến trình đi vào hoạt động nguyên mà hệ điều hành đã cấp cho tiến hoạt động được thì hệ điều hành phải tạm dừng tiến trình, thu hồi tài nguyên Trong các hệ thống có nhiều tiến trình hoạt động song song hệ điều hành  Tóm lại, bộ phận quản lý tiến trình của hệ điều hành phải thực hiện những Bộ nhớ chính là một trong những tài nguyên quan trọng của hệ thống, đây là thiết Các chương trình của người sử dụng muốn thực hiện được bởi CPU thì trước hết nó phải được hệ điều hành nạp vào bộ nhớ chính, chuyển đổi các địa chỉ sử Khi chương trình, tiến trình có yêu cầu được nạp vào bộ nhớ thì hệ điều hệ điều hành phải thu hồi lại không gian nhớ đã cấp phát cho chương trình, tiến Trong các hệ thống đa chương hay đa tiến trình, trong bộ nhớ tồn tại nhiều chương trình/ nhiều tiến trình, hệ điều hành phải thực hiện nhiệm vụ bảo vệ các  Tóm lại, bộ phận quản lý bộ nhớ chính của hệ điều hành thực hiện những Một trong những mục tiêu của hệ điều hành là giúp người sử dụng khai thác hệ Để thực hiện được điều này hệ điều hành phải tồn tại một bộ phận điều thông tin giữa hệ thống, chương trình người sử dụng và người sử dụng với các thiết  Gởi mã lệnh điều khiển đến thiết bị: Hệ điều hành điều khiển các thiết bị đổi với hệ thống thì nó phát ra một tín hiệu yêu cầu ngắt, hệ điều hành tiếp được gọi là các block, khi cần lưu trữ một tập tin trên đĩa hệ điều hành sẽ cấp cho thực hiện một thao tác cấp phát block hệ điều hành phải ghi nhận trạng thái của các giảm), do đó hệ điều hành phải tổ chức cấp phát động các block cho tập hệ thống có nhiều tiến trình đồng thời truy xuất tập tin hệ điều hành  Tóm lại: Như vậy bộ phận quản lý tập tin của hệ điều hành thực hiện những Đây là bộ phận quan trọng của hệ điều hành, nó đóng vai trò giao tiếp giữa hệ điều Một số hệ điều hành chứa shell trong nhân (kernel) của nó, một số hệ điều hành Trong môi trường hệ điều hành đa nhiệm có thể có nhiều tiến trình hoạt động đồng Trong trường hợp này hệ điều hành cần phải có các điều hành đã cấp cho một chương trình, tiến trình thì chỉ có chương trình tiến trình Nhiệm vụ trên thuộc thành phần bảo vệ hệ thống của hệ điều và không cho phép các tiến trình truy xuất bất hợp lệ lên các vùng nhớ của  Ngoài ra các hệ điều hành mạng, các hệ điều hành phân tán hiện nay còn có  Để đáp ứng yêu cầu của người sử dụng và chương trình người sử dụng các nhiệm vụ của hệ điều hành được thiết kế dưới dạng các dịch vụ:  Thi hành chương trình: hệ điều hành phải có nhiệm vụ nạp chương trình của người sử dụng vào bộ nhớ, chuẩn bị đầy đủ các điều kiện về tài  Thực hiện các thao tác trên hệ thống tập tin: Hệ điều hành cần cung  Trao đổi thông tin giữa các tiến trình: Trong môi trường hệ điều hành có thể trao đổi thông tin với nhiều tiến trình khác, hệ điều hành phải cung cấp các dịch vụ cần thiết để các tiến trình có thể trao đổi thông tin với nhau  Phát hiện và xử lý lỗi: Hệ điều hành phải có các công cụ để chính hệ điều hành và để hệ điều hành giúp chương trình của người sử dụng phát hiện các Các cấu trúc của hệ điều hành Trong hệ thống này hệ điều hành là một tập hợp các thủ tục, mỗi thủ tục có thể gọi hệ điều hành được liên kết lại với nhau và được chứa vào một file được gọi là file  Sau khi biên dịch các thủ tục của hệ điều hành không được liên kết lại, mà hệ thống chỉ tạo ra file hoặc một bảng chỉ mục để chứa thông tin của các thủ 4. Hệ điều hành trả điều khiển lại cho chương trình người sử dụng. một thủ tục dịch vụ của hệ điều hành. Các thủ tục của hệ điều hành  Với cấu trúc này chương trình của người sử dụng có thể truy xuất trực khó khăn cho hệ điều hành trong việc kiểm soát và bảo vệ hệ chương trình của người sử dụng, điều này làm cho hệ điều hành thiếu chủ động Thuí tuûc dëch vuû  Khi xây dựng hệ điều hành theo hệ thống này các nhà thiết kế gặp khó để tạo ra một tập các lời gọi hệ hệ điều hành hiện đại thiết kế một lớp các chương trình hệ thống nằm giữa hệ điều hành và chương trình của người sử Các chương trình hệ thống có thể sử dụng các lời gọi hệ thống hoặc sử dụng đó, do đó các chương trình hệ thống thường xem các lời gọi hệ thống và các chỉ thị Một số hệ điều hành tổ cho phép các chương trình của người sử dụng có thể gọi dễ dàng các chương trình hệ thống và xem mọi thành phần dưới chương trình Mục đích của việc sử dụng máy ảo là xây dựng các hệ thống đa chương với là bản sao chính xác các đặc tính phần cứng của máy tính thực sự và cho phép hệ  Nhờ hệ thống máy ảo mà một ứng dụng được xây dựng trên hệ điều hành có thể hoạt động được trên hệ điều hành 9x người sử dụng có thể thực hiện được các ứng dụng được thiết kế để điều hành Windows NT người sử dụng có thể thực hiện được các ứng dụng được thiết kế trên tất cả các hệ điều hành khác nhau, có được điều này là nhờ trong cấu trúc của Windows NT có chứa các hệ thống con môi trường tương thích với các môi trương hệ điều hành khác nhau như: Win32, OS/2,..., các ứng dụng khi cần thực hiện trên Windows NT sẽ thực hiện trong các hệ thống con môi Các hệ điều hành hiện đại thường chuyển dần các tác vụ của hệ điều hành ra các này hệ điều hành bao gồm nhiều tiến trình đóng vai trò Server có các chức năng Như vậy các tiến trình trong hệ thống được chia thành 2 loại:  Tiến trình của hệ điều hành được gọi là tiến trình cần thực hiện một chức năng hệ thống các tiến trình Client sẽ gởi yêu điều hành chỉ cần thêm các server mới vào hệ thống.  Các tiến trình Server của hệ điều hành hoạt động trong chế độ không đặc  Hình vẽ sau đây cho thấy cấu trúc của hệ điều hành Windows NT. Các chương trình ứng dụng của người sử dụng chỉ chạy trong User mode, các dịch vụ của hệ điều hành chỉ chạy trong Kernel mode. vậy mà việc bảo vệ các chương trình của người sử dụng cũng như các thành phần của hệ điều hành, trên bộ nhớ, được thực hiện dễ dàng hơn.  Trong User mode của Windows NT có chứa các hệ thống con môi trường như: OS/2 subsystem và POSIX nhờ có các hệ thống con môi trường này mà các ứng dụng được thiết kế trên các hệ điều hành khác vẫn và các thành phần trong cấu trúc của hệ điều hành Windows NT ở phần sau, thông nó đủ mạnh để nó có thể thực hiện được các ứng dụng 32 bít trong một môi trường Kết quả là Microsoft có được một phiên bản hệ điều hành windows95 đủ giữ lại các thành phần hệ thống của windows31 để đảm bảo hệ điều hành windows95 ra đời thì những điểm mạnh trong kiến trúc của nó mới Các hệ điều hành loại trừ được sự phân đoạn bộ nhớ mà chúng ta đã thấy trong các hệ điều hành 16 Khi chạy trên vi xử lý 80386 hệ điều hành windows95 khai thác tối đa các điểm mạnh trong chế độ ảo của vi xử lý này, vi xử lý 80386 có thể hoạt động ở các Các ứng dụng chạy trong chế độ bảo vệ được hệ điều hành bảo vệ trên bộ nhớ và các ứng dụng 16 bít của DOS và các ứng dụng 32 bítcủa windows, trên bộ nhớ và các ứng dụng này được hệ điều hành bảo vệ để các ứng dụng không truy xuất bất hợp lệ lên các vùng nhớ của nhau, nếu có một ứng dụng bị hỏng thì các ứng dụng Intel 80386 là một vi xử lý 32 bít, nhưng nếu sử dụng với hệ điều hành 16 bít thì các hệ điều hành này xem nó như là các vi xử lý 80286 16 bít, nên khả năng Kiến trúc vòng của Intel là cơ sở để hệ điều hành windows95 xây dựng các cơ chế dụng hoạt động đồng thời, cũng như bảo vệ vùng nhớ của hệ điều hành, không cho (Ring), các ring cũng được hiểu như là các cấp độ ưu tiên của hệ thống, tuy nhiên Các thành phần của hệ điều hành chạy tại ring 0 khác được thực hiện bởi bộ phận lập lịch của hệ điều hành. Một trong những thành phần chính của windows95 là trình quản lý máy ảo. trình điều khiển thiết bị ảo (VxD), và các thành phần cơ sở chính của ảo hệ thống cung cấp đầy đủ các chức năng dành riêng cho người sử dụng nhờ có nó mà các chương trình của người sử dụng có thể chạy trên các hệ điều hành trước này trong một không gian địa chỉ dùng chung và các ứng dụng này ảo có một vùng nhớ riêng của nó và nó đều truy xuất đến các thiết bị trên hệ máy ảo DOS chạy trong chế độ 8086 ảo của các vi xử lý, nhờ đó mà nó được một tập các dịch vụ mà tất cả các ứng dụng 32 bít có thể truy xuất được, các ứng các thành phần này được gọi là hệ thống con windows (windows  Các dịch vụ hệ điều hành System Services) mọi ứng dụng có trên hệ thống, kể cả các ứng dụng DOS; Cấp phát bộ nhớ và quản lý cả bộ nhớ ảo của hệ thống; Giúp các tiến trình trao đổi thông tin trường hệ điều hành Windows, tại một thời điểm có thể có nhiều chương trình đồng thời hoạt động, và các chương trình này có thể cùng sử dụng một đoạn mã đáp ứng cho các chương trình khác nhau, điều này gây lãng phí bộ nhớ. hành để sẵn sàng phục vụ các ứng dụng hoặc được nạp vào bộ nhớ khi nó được gọi Hệ điều hành luôn giám sát việc sử dụng DLL của các ứng dụng, khi vào bộ nhớ, các ứng dụng truy cập vào hệ thống thông qua các DLL. Mặc dù các tiến trình win32 có thể sử dụng đến 4GB bộ nhớ RAM, nhưng các giới sử dụng các trang bộ nhớ để chứa code và data của các tiến trình, trong trường hợp Trong mô hình bộ nhớ ảo CPU không nạp tất cả các trang của tiến trình vào không còn trang trống thì CPU cùng với hệ điều hành sẽ tìm một trang tiến trình tiến trình vừa yêu cầu, trang tiến trình bị đưa ra đĩa này sẽ được CPU và hệ điều tại trong kernel và HAL mà nó còn tồn tại trong phần kernel mode của hệ thống Windows 2000 là hệ điều hành đa xử lý 32 bít, được xây dựng để quản lý các hệ thống mạng máy tính, nó hỗ trợ cả 2 mô hình mạng:  Thành phần Executive và Kernel của hệ điều hành.  Windows 2000 là hệ điều hành 32 bít đầy đủ, nó không chứa các mã điều hành windows khác các ứng dụng windows 16 bít luôn chạy trong không gian địa chỉ bộ nhớ được chia sẻ, mà ở đó các ứng dụng có thể bị làm  Bộ nhớ được chia sẻ trong Windows 2000 là chỉ nhìn thấy khi các tiến Trong các hệ điều hành  Trong các hệ điều hành windows khác một vài trang (page) quan trọng của hệ điều hành trên bộ nhớ là có thể được ghi từ user mode, vì thế một ứng dụng của người sử dụng có thể là hỏng hệ thống (ghi đè lên hệ điều một dãy tĩnh các chỉ thị, trong khi đó tiến trình là nơi chứa một tập các tài nguyên được sử dụng bởi các tiểu trình mà các tiểu trình này thực hiện một đoạn mã đặc ảo mà các tiến trình có thể sử dụng.  Một danh sách mở các tài nguyên hệ thống khác nhau mà tiến  Tiểu trình: Một tiểu trình là một thực thể trong tiến trình mà hệ điều hành có thể lập lịch để nó thực hiện, không có nó thì các tiến trình của nó Hình 1.10: Các tiến trình và tài nguyên của nó chỉ ảo của tiến trình, điều này có nghĩa rằng tất cả các tiểu trình trong còn có một định danh an toàn và một danh sách điều khiển các đối tượng như là dùng nửa thấp của 4GB này cấp cho các tiến trình, nửa còn lại dành riêng cho hệ luôn phù hợp với bộ nhớ ảo của hệ điều hành. Nhớ lại rằng, không gian địa chỉ ảo của tiến trình là một tập các địa chỉ có sẵn cho các tiểu trình của tiến trình sử dụng. xạ, hệ điều hành có thể đảm bảo rằng một tiến trình riêng lẻ không làm hỏng các tiểu trình và không ghi đè lên dữ liệu của hệ điều hành. Đa số các hệ thống đều có bộ nhớ vật lý nhỏ hơn tổng số bộ nhớ ảo mà các nhớ ra đĩa, để lấy không gian trang trống này sử dụng cho các tiến trình khác hoặc Đa tác vụ là một kỹ thuật của hệ điều hành dùng để chia sẻ một hành đa tác vụ chỉ có vẻ như thực hiện đa tiểu trình tại cùng một thời điểm, hệ điều hành đa xử lý thực tế làm được điều đó, thực hiện một tiểu trình trên mỗi Một trong những mục tiêu thiết kế của hệ điều hành Windows NT là làm cho Nó không có processor master, hệ điều hành cũng như các tiểu trình của người sử dụng đều có thể được chia sẻ trên bất kỳ một processor trong mô hình này hệ điều hành chạy trên một processor riêng, các còn lại chỉ dùng để chạy các tiểu trình của người sử dụng. Để chạy tốt trên một hệ thống SMP thì hệ điều hành Windows 2000 phải đây, đó là các nguyên tắc của một hệ điều hành  Có khả năng chạy mã của hệ điều hành trên bất kỳ một processor có  Cho phép các thành phần khác nhau của hệ thống như device driver, Để bảo vệ hệ điều hành tránh sự truy cập và/hoặc thay đổi bất hợp lệ của các Các chương trình ứng dụng của người sử dụng chạy trong user mode, trong khi đó các dịch vụ hệ thống và các chương trình điều khiển thiết bị của hệ điều hành chạy trong kernel mode. đến tất cả hệ thống bộ nhớ và tất cả các chỉ thị của của các chương trình ứng dụng của người sử dụng. cơ sở cần thiết để người thiết kế hệ điều hành đảm bảo rằng các ứng dụng không Các tiểu trình trong user mode thực hiện trong không gian địa chỉ bộ nhớ trên các không gian bộ nhớ riêng được sử dụng bởi các thành phần chạy trong Trong một tuyên bố khác, trong kernel mode, mã hệ điều hành và các hệ thống và có thể vượt qua sự giám sát an toàn của Windows 2000 để truy cập Bởi vì phần lớn mã của hệ điều hành Windows 2000 chạy trong kernel mode, các thành phần quan trọng nhất của hệ điều hành chạy trong kernel Hình vẽ cho ta thấy kiến trúc của hệ điều hành Windows 2000 được chia  System support processes (các tiến trình hỗ trợ hệ thống): Như là tiến trình logon, quản lý các Session, các thành phần này không phải là các dịch  User (các ứng dụng người sử dụng): Nó có thể là một dịch vụ nguyên thuỷ của hệ điều hành, các ứng dụng của người sử dụng trường hệ điều hành cho các ứng dụng. hệ điều hành khác nhau có thể chạy trên Windows 2000 nhờ sử dụng các cho thấy trong Windows 2000 các ứng dụng của người sử dụng không thể gọi trực tiếp các dịch vụ nguyên thủy của hệ điều hành, mà chúng phải thông yêu cầu gọi hàm vào bên trong các dịch vụ hệ thống của Windows 2000.  Windows 2000 Chứa các dịch vụ cơ sở của hệ điều hành, như là: quản lý bộ nhớ, quản lý các tiến trình và tiểu trình, quản lý sự an toàn hệ thống, quản lý I/O, và thực hiện việc truyền thông liên tiến trình.  Windows 2000 Kernel: Bao gồm các chức năng cấp thấp của hệ điều hành như là: lập lịch tiểu trình, đồng bộ cho các hệ thống và GDI được sử dụng để quản lý hệ thống hiển thị. Vai trò của hệ thống con môi trường là đưa ra một vài tập con cơ sở các dịch vụ hệ thống trong Windows 2000 executive cho các ứng dụng. hệ thống con này không thể gọi đến một ứng dụng được xây dựng trên một hệ ứng dụng trên POSIX chỉ có thể gọi các dịch vụ được đưa ra bởi hệ thống con POSIX, và một ứng dụng Win32 chỉ có thể gọi các dịch vụ được đưa ra bởi hệ dịch vụ hệ thống của Windows 2000 mà phải thông qua một hoặc nhiều các là không có thông điệp gởi tới tiến trình Vai trò của hệ thống con môi trường, và không có một dịch vụ hệ thống nào trong Windows 2000 các dịch vụ hệ thống I/O và trong Windows 2000.  Hàm yêu cầu một vài công việc để thực hiện trong tiến hệ Các tiến trình của hệ thống con môi trường chạy trong  Các hàm hỗ trợ bên trong được sử dụng bởi các hệ thống con, các hệ  Các hàm chỉ có thể được gọi từ kernel mode, nó được đưa ra và được  Các hàm được đưa ra và có thể gọi từ kernel mode nhưng không được có: các hệ thống file, các điều khiển thiết bị, quản lý bộ nhớ cache, quản lý được sử dụng để chỉ đến các tài nguyên của Windows 2000 như: các cơ bản, như điều phối tiểu trình và đồng bộ các dịch vụ, được sử dụng bởi các Một số các hàm của kernel được đưa ra trong DDK, đây là các thành phần cần thiết Kernel là phần lõi của hệ điều hành, nó chịu trách nhiệm thực hiện các tác vụ của hệ hệ điều hành Linux được chia thành 2 cấp: User Level (cấp người sử dụng) và Kernel có thể sử dụng tất cả các lệnh của vi xử lý, điều khiển toàn bộ bộ  User là cấp không có đặc quyền, tất cả các chương trình của người sử dụng của vi xử lý, không thể truy cập trực tiếp vào hệ thống phần cứng và nó chỉ được các tiến trình khác và nó có thể bị ngắt bất cứ lúc nào. là một yêu cầu được gởi từ tiến trình của chương trình người sử dụng đến Kernel,  Miễn phí (Free): Linux là một hệ điều hành được cung cấp miễn phí không chỉ sử dụng hệ điều hành và thực hiện các chương trình mà còn có thể các hệ thống máy tính có nhiều hơn một vi xử lý.