Trang 4 LỜI MỞ ĐẦUChào mừng đến với thời đại 4.0 - một thời kỳ đầy thách thức nhưng cũngđầy tiềm năng, khi mà sự phát triển của công nghệ đã đem lại những cơ hộimới và thay đổi toàn diện
lOMoARcPSD|39270902 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ======***====== BÁO CÁO BTL THUỘC HỌC PHẦN: NGUYÊN LÝ HỆ ĐIỀU HÀNH ĐỀ TÀI Nghiên cứu và tìm hiểu về quản lý thiết bị ngoại vi trong HĐH Linux GVHD: TS Nguyễn Bá Nghiễn Lớp: HPIT6025 Nhóm: 2 Sinh viên: Cao Sỹ Minh Hoàng Lê Tuấn Hưng Nguyễn Thành Lâm Nguyễn Việt Chiến Trịnh Bá Nguyên Hà Nội, Năm 2023 Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 2 PHIẾU HỌC TẬP CÁ NHÂN/NHÓM I Thông tin chung 1 Tên lớp: IT6025.4 2 Tên nhóm: 02 3 Họ và tên thành viên trong nhóm: 1 Nguyễn Việt Chiến 2 Cao Sỹ Minh Hoàng 3 Lê Tuấn Hưng 4 Nguyễn Thành Lâm 5 Trịnh Bá Nguyên II Nội dung học tập 1 Tên chủ đề: Nghiên cứu tìm hiểu về quản lý thiết bị ngoại vi trong HĐH Linux 2 Hoạt động của sinh viên - Hoạt động/Nội dung 1: Trình bày, minh họa được các phương thức và công cụ quản lý thiết bị ngoại vi trong HĐH Linux - Hoạt động/Nội dung 2: Liên hệ so sánh với nguyên lý quản lý thiết bị ngoại vi đã học III Nhiệm vụ học tập 1 Hoàn thành báo cáo bài tập lớn theo đúng thời gian quy định (từ ngày 25 tháng 04 năm 2023 đến 17 tháng 06 năm 2023) 2 Báo cáo sản phầm nghiên cứu được giao trước giảng viên và các sinh viên khác IV Học liệu sử dụng cho bài tập lớn 1 Tài liệu học tập: Nguyễn Thanh Tùng (1995), bài giảng Hệ điều hành, Khoa công nghệ thông tin – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Nghiên cứu và tìm hiểu về quản lý thiết bị ngoại trên HĐH Linux Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 3 Hà Quang Thuy (1998), Giáo trình Nguyên lý các hệ điều hành, Trường Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội Trần Hạnh Nhi, Lê Khắc Nhiên Ân (1999), Giáo trình hệ điều hành, Trường Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh Michael Tischer (1992), Cẩm nang lập trình hệ thống, NXB Giáo dục Trang hệ điều hành Linux: https://www.Linux.org/ Nguyễn Thanh Hải, Nguyễn Tuấn Tú, Trần Thanh Huân, Giáo trình Nguyên lí hệ điều hành, Trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội Cùng với tài liệu, thông tin sưu tầm từ rất nhiều website khác về lĩnh vực công nghệ thông tin Nghiên cứu và tìm hiểu về quản lý thiết bị ngoại trên HĐH Linux Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 4 LỜI MỞ ĐẦU Chào mừng đến với thời đại 4.0 - một thời kỳ đầy thách thức nhưng cũng đầy tiềm năng, khi mà sự phát triển của công nghệ đã đem lại những cơ hội mới và thay đổi toàn diện cách chúng ta sống, làm việc và tương tác với nhau Khi công nghệ phát triển thì thiết bị ngoại vi ngày càng tối ưu và đổi mới, theo thực tế đó việc quản lý thiết bị ngoại vi dần trở lên quan trọng, do đó bằng sự tìm hiểu và kiến thức môn học dưới sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Bá Nghiễn, nhóm chúng em đã thực hiện bài tập lớn “Nghiên cứu tìm hiểu về thiết bị ngoại vi trong hệ điều hành Linux” với mục tiêu là tìm hiểu các kỹ thuật được sử dụng để quản lý thiết bị ngoại vi và đưa đến cho người đọc những kiến thức tổng quan nhất về cách thức và có thể áp dụng trong khi sử dụng hệ điều hành Ở bài tập lớn này, nhóm chúng em sẽ tìm hiểu chính về hệ điều hành Linux – một hệ điều hành mã nguồn mở, và là một trong những hệ điều hành được các lập trình viên yêu thích và sử dụng nhiều nhất để phát triển dự án, và tại sao hệ điều hành này lại được yêu thích đến vậy ? Tất cả sẽ được giải đáp ở trong bài tập lớn này Trong quá trình tìm hiểu và thực hiện báo cáo, với kinh nghiệm chưa có nhiều, nhóm chúng em không thể tránh khỏi những thiếu hụt và sai sót, vì vậy rất mong được nghe những lời đánh giá, đóng góp chân thành từ thầy trong quá trình làm việc Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn ! Nghiên cứu và tìm hiểu về quản lý thiết bị ngoại trên HĐH Linux Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 5 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH 8 Chương 1 Sơ lược về HĐH Linux và thiết bị ngoại vi trên HĐH Linux 9 1 Giới thiệu hệ điều hành Linux .9 1.1 Các đặc điểm và lợi ích của hệ điều hành Linux .9 1.2 Chức năng của hệ điều hành Linux 11 1.3 Lịch sử và quá trình phát triển của hệ điều hành Linux 11 2 Thiết bị ngoại vi trên Linux .14 2.1 Định nghĩa thiết bị ngoại vi 14 2.2 Một số loại thiết bị ngoại vi phổ biến trên Linux .14 3 Giới thiệu về quản lý thiết bị ngoại vi trong Linux 22 3.1 Định nghĩa và vai trò của quản lý thiết bị ngoại vi trong hệ điều hành Linux .22 3.2 Mục tiêu và lợi ích của quản lý thiết bị ngoại vi 24 Chương 2 Cơ chế quản lý và tổ chức thiết bị ngoại vi trên Linux 25 1 Nguyên tắc tổ chức và quản lý thiết bị 25 1.1 Chế độ khối (block) 25 1.2 Chế độ ký tự (character) 26 2 Các giao thức kết nối thiết bị ngoại vi trên Linux .28 2.1 Giao thức USB 28 2.2 Giao thức Bluetooth 29 2.3 Giao thức Wi-Fi .29 2.4 Giao thức Ethernet 30 Nghiên cứu và tìm hiểu về quản lý thiết bị ngoại trên HĐH Linux Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 6 2.5 Giao thức SCSI 31 2.6 Giao thức Firewire 32 2.7 Giao thức Serial .32 Chương 3 Các kỹ thuật áp dụng trong quản lý thiết bị trên Linux 35 1 Kỹ thuật vùng đệm 35 1.1 Khái niệm và mục đích của vùng đệm .35 1.2 Phân loại vùng đệm 35 2 Kỹ thuật kết khối .38 3 Kỹ thuật xử lý lỗi .40 4 Kỹ thuật mô phỏng 42 Chương 4 Các lệnh quản lý thiết bị ngoại vi trên HĐH Linux .43 1 Tổng quan về truy xuất đĩa từ trong Linux .43 2 Cấu trúc file hệ thống 45 3 Các lệnh thao tác với đĩa từ trên Linux .49 3.1 Lệnh mount 49 3.2 Lệnh unmount 50 3.3 Lệnh du 51 3.4 Lệnh df .52 Chương 5 Các công cụ quản lý thiết bị ngoại vi trên HĐH Linux 54 1 Định nghĩa công cụ quản lý thiết bị ngoại vi 54 2 Các công cụ quản lý thiết bị ngoại vi phổ biến trên Linux .55 2.1 GNOME Disks 55 2.2 GParted .56 2.3 HPLIP .57 Nghiên cứu và tìm hiểu về quản lý thiết bị ngoại trên HĐH Linux Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 7 2.4 SANE .58 Chương 6 Liên hệ so sánh các kỹ thuật quản lý thiết bị ngoại vi trong HĐH Linux 59 1 Khái quát các kỹ thuật quản lý thiết bị ngoại vi 59 1.1 Kỹ thuật vùng đệm 59 1.2 Kỹ thuật kết khối 60 1.3 Kỹ thuật xử lý lỗi .60 1.4 Kỹ thuật mô phỏng 61 2 So sánh các kỹ thuật quản lý thiết bị ngoại vi 63 2.1 So sánh đặc điểm, ưu nhược điểm của các kỹ thuật 63 2.2 Sự phù hợp và ứng dụng của từng kỹ thuật trong các tình huống và loại thiết bị ngoại vi khác nhau .64 3 Nhận xét 65 Chương 7 Xu hướng phát triển và tương lai của quản lý thiết bị ngoại vi trên Linux 66 1 Một số đổi mới công nghệ quản lý thiết bị ngoại vi trong linux ngày nay 66 Nghiên cứu và tìm hiểu về quản lý thiết bị ngoại trên HĐH Linux Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 8 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 : Thiết bị nhập dữ liệu bàn phím 13 Hình 1.2 : Thiết bị nhập dữ liệu chuột 14 Hình 1.3 : Thiết bị xuất dữ liệu màn hình 14 Hình 1.4 : Thiết bị xuất dữ liệu máy in 18 Hình 1.5 : Thiết bị xuất dữ liệu loa 19 Hình 2.1 : Giao thức USB 26 Hình 2.2 : Giao thức Bluetooth 27 Hình 2.3 : Giao thức Wifi 28 Hình 2.4 : Giao thức HTTP 29 Hình 2.5 : Giao thức SCSI 30 Hình 2.6 : Giao thức Firewire 31 Hình 2.7 : Giao thức Serial 32 Hình 4.1 : Cấu trúc file hệ thống 44 Hình 4.2 : Kết quả khi thực hiện lệnh df 51 Nghiên cứu và tìm hiểu về quản lý thiết bị ngoại trên HĐH Linux Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 9 Chương 1 Sơ lược về HĐH Linux và thiết bị ngoại vi trên HĐH Linux Hệ điều hành (operating system) là phần mềm hệ thống quản lý tài nguyên phần cứng máy tính, phần mềm và cung cấp các dịch vụ chung cho các chương trình máy tính Đối với các chức năng phần cứng như đầu vào, đầu ra và cấp phát bộ nhớ, hệ điều hành đóng vai trò quan trọng giữa các chương trình và phần cứng máy tính, mặc dù mã ứng dụng thường được thực thi trực tiếp bởi phần cứng và thường thực hiện các lệnh hệ thống đến Chức năng hệ điều hành hoặc bị hệ điều hành là gián đoạn Hệ điều hành được tìm thấy trên nhiều thiết bị có máy tính – từ điện thoại di động và bảng điều khiển trò chơi điện tử đến máy chủ web và siêu máy tính, cung cấp môi trường cho phép người sử dụng phát triển và thực hiện các ứng dụng của họ một cách dễ dàng Hệ điều hành chia sẻ thời gian lập lịch cho các tác vụ để sử dụng hệ thống một cách hiệu quả và cũng có thể bao gồm phần mềm kế toán để phân bố chi phí thời gian xử lý, lưu trữ dung lượng lớn, in ấn và các tài nguyên khác 1 Giới thiệu hệ điều hành Linux 1.1 Các đặc điểm và lợi ích của hệ điều hành Linux Đặc điểm Hệ điều hành Linux sở hữu nhiều tính năng đặc biệt khác hẳn với 2 hệ điều hành Mac OS và Windows Nên số lượng người dùng hệ điều hành này vẫn luôn ổn định Đặc điểm của hệ điều hành Linux đối với người dùng dưới đây: Dễ dàng điều phối và quản lý hệ thống tài nguyên Hệ thống code dễ dàng sử dụng, người chỉnh sự và phát triển có thể dễ dàng dựa vào để thao tác dễ hơn Cho phép chạy các tính năng miễn phí, không cần mua bản quyền Tính năng bảo mật cao Giao diện đẹp và đa dạng, thường xuyên nâng cấp phiên bản mới Nghiên cứu và tìm hiểu về quản lý thiết bị ngoại trên HĐH Linux Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com) lOMoARcPSD|39270902 10 Chạy hệ điều hành nhẹ và mất ít dụng lượng nên không kén máy khi sử dụng Ưu điểm Bản quyền và chi phí: + Linux được phát triển miễn phí cho người sử dụng và dựa trên nền tảng mã nguồn mở - open source trong khi Windows bản quyền và bộ Office bản quyền sẽ phải mất khoảng vài triệu để sở hữu Vì lý do đó mà tỷ lệ dùng lậu Windows ở Việt Nam luôn ở mức cao Và đương nhiên việc dùng lậu thì sẽ đi kèm những bất tiện của nó chưa kể vấn đề về nguyên tắc làm việc + Sử dụng Linux bạn sẽ được sử dụng miễn phí tất cả các tính năng kèm bộ ứng dụng văn phòng miễn phí mà không phải lo lắng gì về vấn đề bản quyền Linh hoạt: + Người dung Linux có thể tự thực hiện các tùy chỉnh theo ý mình Tuy nhiên, điều này không xảy ra với Windows, bạn sẽ cần phải được Windows thông qua mỗi lần muốn chỉnh sửa gì đó Ngoài ra, nền tảng này cũng tương thích với rất nhiều các môi trường khác nhau, do đó, rất lý tưởng cho các lập trình viên và các nhà phát triển hệ thống Chạy ổn định cả trên các máy tính cấu hình yếu: + Một phiền toái mà hẳn người dùng Windows nào cũng thấy quen thuộc đó là cứ mỗi khi Windows ra mắt một bản nâng cấp thì người dùng cũng phải nâng cấp cấu hình theo nếu máy không đáp ứng được phiên bản mới đó Và nếu không nâng cấp thì chỉ có thể mãi mãi dùng phiên bản cũ mà thôi và rất nhanh sẽ bị Windows cho vào quên lãng + Việc vẫn chạy mượt mà, độ ổn định cao trên các máy có cấu hình thấp và được nâng cấp, hỗ trợ thường xuyên từ nhà phát hành có Nghiên cứu và tìm hiểu về quản lý thiết bị ngoại trên HĐH Linux Downloaded by SAU DO (saudinh3@gmail.com)