20 PHẦN III: CÁC NGUYÊN LÝ ĐÃ ĐƯỢC ÁP DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN HỆ ĐIỀU HÀNH LINUX: ..... Chưa biệt được chính xác khả năng tiếp nhận môn học này của em như thế nào, thông qua hệ đ
Trang 1Đại Học Quốc Gia TP.HCM Trường Đại Học Công Nghệ Thông Tin
BÀI TIỂU LUẬN MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
ĐỀ TÀI:
TRÌNH BÀY NHỮNG NỘI DUNG CỦA
PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO VÀ
Trang 2MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 3
TỔNG QUAN 4
PHẦN I: KHÁI QUÁT 40 NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO 5
1) Nguyên lý phân nhỏ: 5
2) Nguyên lý “tách khỏi”: 5
3) Nguyên lý phẩm chất cục bộ: 5
4) Nguyên lý phản đối xứng: 5
5) Nguyên lý kết hợp: 5
6) Nguyên lý vạn năng: 5
7) Nguyên lý “chứa trong”: 6
8) Nguyên lý phản trọng lượng: 6
9) Nguyên lý gây ứng suất sơ bộ: 6
10) Nguyên lý thực hiện sơ bộ: 6
11) Nguyên tắc dự phòng: 6
12) Nguyên tắc đẳng thế: 6
13) Nguyên tắc đảo ngược: 7
14) Nguyên tắc cầu (tròn) hoá: 7
15) Nguyên tắc linh động: 7
16) Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa”: 7
17) Nguyên tắc chuyển sang chiều khác: 7
18) Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học: 8
19) Nguyên tắc tác động theo chu kỳ: 8
20) Nguyên tắc liên tục tác động có ích 8
21) Nguyên lý “vượt nhanh”: 8
22) Nguyên lý biến hại thành lợi: 9
23) Nguyên lý quan hệ phản hồi: 9
24) Nguyên lý sử dụng trung gian: 9
26) Nguyên lý sao chép (copy): 9
Trang 327) Nguyên lý “rẻ” thay cho “đắt”: 10
28) Thay thế sơ đồ cơ học: 10
29) Sử dụng các kết cấu khí và lỏng: 10
30) Sử dụng vỏ dẻo và màng mỏng: 10
31) Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ: 10
32) Nguyên lý thay đổi màu sắc: 10
33) Nguyên lý đồng nhất: 11
34) Nguyên lý phân hủy hoặc tái sinh các phần: 11
35) Thay đổi các thông số hóa lý của đối tượng: 11
36) Sử dụng chuyển pha: 11
37) Sử dụng sự nở nhiệt: 11
38) Sử dụng các chất oxy hoá mạnh: 12
39) Thay đổi độ trơ: 12
40) Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite): 12
PHẦN II: TỔNG QUAN VỀ HỆ ĐIỀU HÀNH LINUX 13
1 Lịch sử phát triển của Linux 13
2 Các phiên bản được phát triển từ Linux đang được sử dụng phổ biến hiện nay: 17
3 Ubuntu – Một nhánh phát triển của Linux 18
4 Tổng kết: 20
PHẦN III: CÁC NGUYÊN LÝ ĐÃ ĐƯỢC ÁP DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN HỆ ĐIỀU HÀNH LINUX: 22
TỔNG KẾT 24
TÀI LIỆU THAM KHẢO 25
Trang 4LỜI NÓI ĐẦU
Một trong những môn học đầu tiên của chương trình cao học Công Nghệ
Thông Tin là môn ”Phương pháp nghiên cứu khoa học trong tin học” do thầy Hoàng Kiếm phụ trách Trước đây, khi chưa học môn này em cứ nghĩ rằng sáng tạo phải là một vấn đề gì đó rất huyền bí, thiên bẩm Nhưng qua môn học này
không những chỉ cho ta biết cách tự giải quyết một vấn đề mà còn giúp ta phân tích được vấn đề nào đó trong hiện tại đã được giải quyết như thế nào, bằng những quy luật, phương pháp gì và dự báo được khả năng trong tương lai của nó như thế nào
Chưa biệt được chính xác khả năng tiếp nhận môn học này của em như thế nào, thông qua hệ điều hành mã nguồn mở Linux em xin phép dùng những kiến thức đã học để giải thích các các thủ thuật (trong số 40 nguyên lý được trình bày bởi Genrikh Saulovich Altshuller) đã được con người áp dụng trong suốt quá trình phát triển hệ điều hành này và nhờ thầy đánh giá giùm
Qua đây, em xin gởi lời cám ơn đến thầy Hoàng Kiếm, thầy đã rất tận tâm, truyền đạt rất nhiều kiến thức, ý tưởng mà em rất tâm đắc Em chúc thầy cùng luôn khỏe mạnh và đạt nhiều thành quả trong công việc của mình
Trang 5TỔNG QUAN
Từ ngàn xưa đến nay, xã hội loài người không ngừng phát triển, do nhu cầu của cá nhân, của cộng đồng cùng với tinh thần cầu tiến con người đã tạo ra được một xã hội phát triển như ngày nay Trong quá trình phát triển xã hội, con người đã không ngừng sáng tạo một cách vô thức hoặc có ý thức Sáng tạo là một quá trình phát triển không ngừng và ta thấy trong mọi hoạt động xã hội đều có bóng dáng của sự sáng tạo Trước đây, hoạt động sáng tạo được cho là thiên phú, huyền bí, may mắn hoặc ngẫu hứng, , thì ngày nay lĩnh vực sáng tạo đã được nhà khoa học, nhà giáo Genrikh Saulovich Altshuller khái quát hóa thành một môn khoa học và một bộ phận quan trọng nhất trong bộ môn khoa học này là hệ thống 40 thủ thuật, và một sự sáng tạo nào khi phân tích ta cũng thấy nó nằm trong hệ thống 40 thủ thuật này
Trong sự phát triển của xã hội ngày nay, đặc biệt là sự phát triển rất nhanh của ngành công nghệ thông tin thì công việc sáng tạo lại càng to lớn hơn, rõ nét hơn Phần mềm mã nguồn mở (trong đó có phần mềm hệ điều hành Linux) đã thể hiện rất rõ ràng sự sáng tạo của con người trong lĩnh vực công nghệ thông tin
Phần trình bày dưới đây sẽ khái quát lịch sử phát triển của Hệ điều hành
mã nguồn mở Linux và giải thích các các nguyên lý (trong số 40 nguyên lý được trình bày bởi Genrikh Saulovich Altshuller) đã được con người áp dụng trong quá trình phát triển hệ điều hành này
Trang 6PHẦN I: KHÁI QUÁT 40 NGUYÊN LÝ SÁNG TẠO
1) Nguyên lý phân nhỏ:
a Chia đối tượng thành các phần độc lập
b Làm đối tượng trở nên tháo lắp được
c Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng
b Các phần khác nhau của đối tượng phải có các chức năng khác nhau
c Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất đối với công việc
Trang 77) Nguyên lý “chứa trong”:
- Một đối tượng được đặt bên trong đối tượng khác và bản thân nó lại chứa đối tượng thứ ba
- Một đối tượng chuyển động xuyên suốt bên trong đối tượng khác
9) Nguyên lý gây ứng suất sơ bộ:
- Gây ứng suất trước với đối tượng để chống lại ứng suất không cho phép hoặc không mong muốn khi đối tượng làm việc (hoặc gây ứng suất trước
để khi làm việc sẽ dùng ứng suất ngược lại)
10) Nguyên lý thực hiện sơ bộ:
- Thực hiện trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần, đối với đối tượng
- Cần sắp xếp đối tượng trước, sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận lợi nhất, không mất thời gian dịch chuyển
Trang 813) Nguyên tắc đảo ngược:
- Thay vì hành động như yêu cầu bài toán, hành động ngược lại (ví dụ: không làm nóng mà làm lạnh đối tượng)
- Làm phần chuyển động của đối tượng (hay môi trường bên ngoài) thành đứng yên và ngược lại, phần đứng yên thành chuyển động
14) Nguyên tắc cầu (tròn) hoá:
a Chuyển những phần thẳng của đối tượng thành cong, mặt phẳng thành mặt cầu, kết cấu hình hộp thành kết cấu hình cầu
b Sử dụng các con lăn, viên bi, vòng xoắn
c Chuyển sang chuyển động quay, sử dụng lực ly tâm
16) Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa”:
- Nếu như khó nhận được 100% hiệu quả cần thiết, nên nhận ít hơn hoặc nhiều hơn “một chút” Lúc đó bài toán có thể trở nên đơn giản hơn và dễ giải hơn
17) Nguyên tắc chuyển sang chiều khác:
a Những khó khăn do chuyển động (hay sắp xếp) đối tượng theo đường (một chiều) sẽ được khắc phục nếu cho đối tượng khả năng di chuyển trên mặt phẳng (hai chiều) Tương tự, những bài toán liên quan đến chuyển động (hay sắp xếp) các đối tượng trên mặt phẳng sẽ được đơn giản hoá khi chuyển sang không gian (ba chiều)
b Chuyển các đối tượng có kết cấu một tầng thành nhiều tầng
Trang 9c Đặt đối tượng nằm nghiêng
d Sử dụng mặt sau của diện tích cho trước
e Sử dụng các luồng ánh sáng tới diện tích bên cạnh hoặc tới mặt sau của diện tích cho trước
18) Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học:
a Làm đối tượng dao động Nếu đã có dao động, tăng tầng số dao động (đến tần số siêu âm)
b Sử dụng tần số cộng hưởng
c Thay vì dùng các bộ rung cơ học, dùng các bộ rung áp điện
d Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ
19) Nguyên tắc tác động theo chu kỳ:
a Chuyển tác động liên tục thành tác động theo chu kỳ (xung)
b Nếu đã có tác động theo chu kỳ, hãy thay đổi chu kỳ
c Sử dụng các khoảng thời gian giữa các xung để thực hiện tác động khác
20) Nguyên tắc liên tục tác động có ích
a Thực hiện công việc một cách liên tục (tất cả các phần của đối tượng cần luôn luôn làm việc ở chế độ đủ tải)
b Khắc phục vận hành không tải và trung gian
c Chuyển chuyển động tịnh tiến qua lại thành chuyển động quay
21) Nguyên lý “vượt nhanh”:
a Vượt qua các giai đoạn có hại hoặc nguy hiểm với vận tốc lớn
b Vượt nhanh để có được hiệu ứng cần thiết
Trang 1022) Nguyên lý biến hại thành lợi:
a Sử dụng những tác nhân có hại (thí dụ tác động có hại của môi trường)
để thu được hiệu ứng có lợi
b Khắc phục tác nhân có hại bằng cách kết hợp nó với tác nhân có hại khác
c Tăng cường tác nhân có hại đến mức nó không còn có hại nữa
23) Nguyên lý quan hệ phản hồi:
a Thiết lập quan hệ phản hồi
b Nếu đã có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó
24) Nguyên lý sử dụng trung gian:
- Sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp
25) Nguyên lý tự phục vụ:
a Đối tượng phải tự phục vụ bằng cách thực hiện các thao tác phụ trợ, sửa chữa
b Sử dụng phế liệu, chất thải, năng lượng dư
26) Nguyên lý sao chép (copy):
a Thay vì sử dụng những cái không được phép, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi hoặc dễ vỡ, sử dụng bản sao
b Thay thế đối tượng hoặc hệ các đối tượng bằng bản sao quang học (ảnh, hình vẽ) với các tỷ lệ cần thiết
c Nếu không thể sử dụng bản sao quang học ở vùng biẻu kiến (vùng ánh sáng nhìn thấy được bằng mắt thường), chuyển sang sử dụng các bản sao hồng ngoại hoặc tử ngoại
Trang 1127) Nguyên lý “rẻ” thay cho “đắt”:
- Thay thế đối tượng đắt tiền bằng bộ các đối tượng rẻ có chất lượng kém hơn (thí dụ như về tuổi thọ)
28) Thay thế sơ đồ cơ học:
a Thay thế sơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm hoặc mùi vị
b Sử dụng điện trường, từ trường và điện từ trường trong tương tác với đối tượng
c Chuyển các trường đứng yên sang chuyển động, các trường cố định sang thay đổi theo thời gian, các trường đồng nhất sang có cấu trúc nhất định
a Sử dụng các vỏ dẻo và màng mỏng thay cho các kết cấu khối
b Cách ly đối tượng với môi trường bên ngoài bằng các vỏ dẻo và màng mỏng
31) Sử dụng các vật liệu nhiều lỗ:
a Làm đối tượng có nhiều lỗ hoặc sử dụng thêm những chi tiết có nhiều
lỗ (miếng đệm, tấm phủ…)
b Nếu đối tượng đã có nhiều lỗ, sơ bộ tẩm nó bằng chất nào đó
32) Nguyên lý thay đổi màu sắc:
a Thay đổi màu sắc của đối tượng hay môi trường bên ngoài
b Thay đổi độ trong suốt của của đối tượng hay môi trường bên ngoài
Trang 12c Để có thể quan sát được những đối tượng hoặc những quá trình, sử dụng các chất phụ gia màu, huỳnh quang
d Nếu các chất phụ gia đó đã được sử dụng, dùng các nguyên tử đánh dấu
e Sử dụng các hình vẽ, ký hiệu thích hợp
33) Nguyên lý đồng nhất:
- Những đối tượng, tương tác với đối tượng cho trước, phải được làm từ cùng một vật liệu (hoặc từ vật liệu gần về các tính chất) với vật liệu chế tạo đối tượng cho trước
34) Nguyên lý phân hủy hoặc tái sinh các phần:
- Phần đối tượng đã hoàn thành nhiệm vụ hoặc trở nên không càn thiết phải tự phân hủy (hoà tan, bay hơi ) hoặc phải biến dạng
- Các phần mất mát của đối tượng phải được phục hồi trực tiếp trong quá trình làm việc
35) Thay đổi các thông số hóa lý của đối tượng:
a Thay đổi trạng thái đối tượng
b Thay đổi nồng độ hay độ đậm đặc
c Thay đổi độ dẻo
d Thay đổi nhiệt độ, thể tích
Trang 13b Nếu đã dùng sự nở nhiệt, sử dụng với vật liệu có các hệ số nở nhiệt khác nhau
38) Sử dụng các chất oxy hoá mạnh:
a Thay không khí thường bằng không khí giàu oxy
b Thay không khí giàu oxy bằng chính oxy
c Dùng các bức xạ ion hoá tác động lên không khí hoặc oxy
d Thay oxy giàu ozon (hoặc oxy bị ion hoá) bằng chính ozon
39) Thay đổi độ trơ:
a Thay môi trường thông thường bằng môi trường trung hoà
b Đưa thêm vào đối tượng các phần, các chất phụ gia, trung hoà
c Thực hiện quá trình trong chân không
40) Sử dụng các vật liệu hợp thành (composite):
- Chuyển từ các vật liệu đồng nhất sang sử dụng những vật liệu hợp thành (composite) Hay nói chung sử dụng các vật liệu mới
Trang 14PHẦN II: TỔNG QUAN VỀ HỆ ĐIỀU HÀNH LINUX
1 Lịch sử phát triển của Linux
- Khái niệm về mã nguồn mở được Richard Stallman nêu ra từ những năm
1970, nhưng nó chỉ thực sự trở nên một khuynh hướng rõ riệt từ năm 1991, sau khi hệ điều hành (HĐH) mã nguồn mở Linux ra đời Dù bên cạnh Linux còn có các HĐH mã nguồn mở khác như NetBSD, FreeBSD, (do Đại Học Berkeley, Hoa Kỳ phát triển) nhưng chỉ Linux được sự đồng thuận và hưởng ứng nhiệt tình của cộng đồng mã nguồn mở quốc tế Như vậy thì Linux là gì và nó ra đời như thế nào?
- Vào những năm đầu thập kỷ 90 của thế kỷ XX, DOS là hệ điều hành phổ biến nhất trên thế giới nhờ chiến lược tiếp thị thông minh HĐH Mac của Apple tốt hơn nhưng giá quá cao nên nó trở thành một "vật xa xỉ" đối với người dùng
- Không chỉ có HĐH MAC có giá cao mà còn có hệ điều hành khác nữa là Unix Mã nguồn Unix được giảng dạy tại những địa chỉ danh tiếng như Bell Labs
và được bảo vệ nghiêm ngặt, không được công bố rộng rãi
- Linus Torvalds tiếp xúc với hệ điều hành thông qua Minix (một microkernel clone của UNIX), Minix được giới thiệu bởi Andrew Tanenbaum, ông sử dụng Minix để giảng dạy thiết kế hệ điều hành Sau khi tìm hiểu và thấy Minix còn hạn chế nên Torvalds muốn viết một hệ điều hành thay thế Minix
- Ngày 5/4/1991, Linus Torvalds, chàng sinh viên năm 2 của trường Đại học Helsinki, Phần Lan đã bắt tay vào viết những dòng lệnh đầu tiên cho hệ điều hành của mình
- HĐH của Torvalds bắt đầu là chương trình giả lập thiết bị đầu cuối được viết bằng hợp ngữ Intel 80368 và ngôn ngữ C, được biên dịch thành dạng nhị phân và được khởi động từ một đĩa mềm để nó có thể chạy mà không cần bất kỳ
hệ điều hành nào Ban đầu Linus Torvalds cần phải có hệ thống Minix chạy bên dưới để cấu hình, biên dịch, cài đặt cho hệ điều hành của mình
Trang 15- Ngày 25/8/1991, Linus cho ra version 0.01 với 10.239 dòng lệnh và thông báo bằng thư điện tử đến comp.os.minix (nhóm tin Minix) về dự định của
mình về Linux Thư có đoạn đại ý như sau: "Xin chào tất cả những người đang
sử dụng Minix Tôi đang xây dựng một HĐH miễn phí Chỉ là sở thích thôi, không có quy mô lớn và chuyên nghiệp Dự án này tôi đã ấp ủ từ tháng 4/1991
và đang trong giai đoạn sẵn sàng Tôi sẽ làm một cái gì đó mang tính thực tế trong vòng vài tháng tới Tôi muốn biết là mọi người thích những tính năng nào nhất Tôi hoan nghênh bất kỳ đóng góp nào của các bạn, duy chỉ có điều là tôi không hứa có thực hiện được chúng hay không." (torvalds@kruuna helsinki.fi)
- Ban đầu, Linus Torvalds đặt tên cho hệ điều hành của mình là Freax, là
sự kết hợp giữa “Freak” (điều kì dị), “free” (miễn phí) và “x” (ám chỉ nền tảng Unix mà HĐH của Torvalds phát triển dựa trên đó) Sau khi hoàn tất phiên bản
sơ khai 0.01, Torvalds đã upload mã nguồn của hệ điều hành lên server của trường vào tháng 9/1991 Ari Lemmke, là bạn học cùng lớp với Linus Torvalds, lúc đó là tình nguyên viên quản lí server của trường, cảm thấy cái tên “Freax” không thực sự ấn tượng, nên đã tự ý chuyển thành “Linux” và sau đó Linus Torvalds cũng đã đồng ý gọi hệ điều hành của mình với tên là Linux (vì trước đó Torvalds cũng đã nghĩ đến việc đặt tên là Linux nhưng lại không dùng)
- Tháng 10/1991, Torvalds giới thiệu phiên bản Linux 0.02 Lúc này
Linux đã có thể chạy bash và gcc (trình dịch C GNU)
- Tháng 12/1991, Linux có phiên bản 0.11
- Tháng 01 năm 1992, Linus Torvals cho ra phiên bản 0.12, lúc này hệ thống Linux đã vượt trội Minix về chức năng và nó có thể tự khởi động và tự biên dịch mã nguồn mà không cần Minix nữa
- Cũng vào năm này, Torvals đã có một quyết định được cho là đúng đắn khi phát hành Linux dưới dạng mã nguồn mở của giấy phép GPL (General Public License), cho phép tất cả mọi người có quyền download về để xem mã nguồn để