Bài giảng Nhập môn tin học - Chương 14: Hệ điều hành cung cấp cho người học các kiến thức: Khái niệm hệ điều hành, quản lý tiến trình, quản lý bộ nhớ, quản lý tập tin, quản lý thiết bị, bảo mật, sự thông dịch câu lệnh, cấu trúc hệ điều hành, một số hệ điều hành phổ biến. Mời các bạn cùng tham khảo.
CHƯƠNG 14 HỆ ĐIỀU HÀNH OPERATING SYSTEM Nội dung 14.1 14.2 14.3 14.4 14.5 14.6 14.7 14.8 14.9 Khái niệm hệ điều hành Quản lý tiến trình Quản lý nhớ Quản lý tập tin Quản lý thiết bị Bảo mật Sự thông dịch câu lệnh Cấu trúc hệ điều hành Một số hệ điều hành phổ biến Khái niệm hệ điều hành Hệ điều hành (Operating system-OS) phần mềm hệ thống gồm chương trình kiểm soát nguồn tài nguyên (CPU, nhớ, thiết bị vào/ra,…) điều khiển hoạt động hệ thống máy tính cung cấp cho người dùng giao diện để tương tác với máy tính Hai mục tiêu hệ điều hành: ◦ Tạo hệ thống máy tính thuận tiện để sử dụng ◦ Quản lý tài nguyên hệ thống máy tính Khái niệm hệ điều hành Mac OS Windows Linux Khái niệm hệ điều hành Kiến trúc Logical hệ thống máy tính Khái niệm hệ điều hành Ví dụ Kiến trúc Logical hệ thống máy tính Các công việc hệ điều hành Khái niệm hệ điều hành Hệ thống đo lường Thông lượng Thời gian hoàn thành Thời gian phản hồi Chức hệ điều hành Quản lý tiến trình Quản lý nhớ Quản lý tập tin Quản lý thiết bị Bảo mật Phiên dịch lệnh Quản lý tiến trình (processes) Phụ thuộc vào khả hệ điều hành phần cứng máy tính, tiến trình quản lý theo multitasking (đa nhiệm), multithreading (đa luồng), multiprocessing (đa xử lý) Multitasking: thực nhiều chương trình lúc hệ máy tính Multithreading: cho phép nhiều phần hay nhiều tuyến đoạn (threads) đồng hành để giải nhiều việc lúc Multiprocessing: máy tính có nhiều xử lý có khả hỗ trợ phân chia thực công xử lý QUẢN LÝ THIẾT BỊ Truyền DMA Bộ điều khiển thiết bị hỗ trợ kỹ thuật truy cập nhớ trực tiếp (DMA) Khi hệ điều hành nạp câu lệnh liệu vào ghi điều khiển, thông số câu lệnh đưa vào địa Nếu ngắt xảy ra, hệ điều hành chép liệu từ nhớ đệm điều khiển thiết bị tới nhớ nữa, liệu thực Vì thế, hệ điều hành tiếp tục thực cơng việc cách QUẢN LÝ THIẾT BỊ Tạo Giao diện đơn giản dễ sử dụng cho thiết bị nhập xuất Phần mềm nhập xuất cấu trúc thành lớp: ◦ Lớp quản lý ngắt ◦ Driver thiết bị ◦ Phần mềm độc lập thiết bị ◦ Phần mềm mức người dùng BẢO MẬT Bảo mật hệ thống máy tính để bảo vệ tài nguyên thông tin hệ thống chống lại phá hoại truy cập bất hợp pháp Bảo mật hệ thống máy tính liên quan tới bảo mật Bảo mật giúp hệ thống chống lại nhân tố bên lửa, lụt, động đất, ổ đĩa/tape bị trộm, rị rỉ thơng tin lưu trữ người truy cập tới thơng tin … Để bảo mật ngoài, phương pháp phổ biến bao gồm trì chép dự phịng, cho phép người có thẩm quyền vào trung tâm máy tinh,… BẢO MẬT Bảo mật nội chủ yếu giải phần sau: Thẩm quyền người dùng Điều khiển truy cập Mã hóa BẢO MẬT Thẩm quyền người dùng Thẩm quyền người dùng để giải việc xác nhận người dùng Có phương pháp để thẩm quyền người dùng là: Chứng minh kiến thức Chứng minh sở hữu Chứng minh thuộc tính BẢO MẬT Điều khiển truy cập Những cách để ngăn cản người dùng hay tiến trình từ việc truy cập tài nguyên/thông tin không phép truy cập BẢO MẬT Mã hóa Mã hóa phương tiện việc bảo vệ thông tin riêng tư chống lại truy cập không cho phép trường hợp mà việc điều khiển truy cập khó đảm bảo BẢO MẬT Các khái niệm kỹ thuật Mã hóa (enciphering) tiến trình chuyển đổi thơng tin có khả hiểu thành dạng khơng hiểu Giải mã (deciphering) tiến trình việc chuyển đổi thông tin trở lại từ dạng mã hóa thành văn rõ ràng, dễ hiểu BẢO MẬT Các khái niệm kỹ thuật Mã hóa dựa hàm tốn học (thuật tốn mã hóa) có dạng sau: C = E(P, Ke) ◦ Với P văn mã hóa, Ke khóa mã hóa, C văn mã kết Giải mã C thực hiệu cách so khớp hàm (thuật toán giải mã) có dạng sau: P = D(C, Kd) ◦ Với Kd khóa giải mã Lưu ý hàm giải mã D nghịch đảo hàm mã hóa E Do đó, có: D(E(P, Ke), Kd) = P SỰ THƠNG DỊCH CÂU LỆNH Bộ thơng dịch câu lệnh hệ điều hành phục vụ giao diện để người dùng giao tiếp với máy tính qua hệ điều hành Nó cung cấp tập câu lệnh mà người dùng dùng để đưa thị để máy tính hồn thành cơng việc câu lệnh Câu lệnh hỗ trợ trình thơng dịch gọi lệnh hệ thống Khi người dùng đưa thị tới máy tính, trình thơng dịch thơng dịch câu lệnh đạo tài nguyên hệ thống nắm bắt yêu cầu SỰ THÔNG DỊCH CÂU LỆNH 2009 Windows Featured 64-bit support, enhanced desktop and taskbar features, and touch-screen capabilities 2007 Windows Vista Featured 64-bit support, enhanced security, and more flexible file management Also more powerful search capabilities and live icons that show document thumbnails 2001 Windows XP Featured an updated user interface, SỰ THÔNG DỊCH CÂU LỆNH SỰ THÔNG DỊCH CÂU LỆNH SỰ THÔNG DỊCH CÂU LỆNH ...Nội dung 14. 1 14. 2 14. 3 14. 4 14. 5 14. 6 14. 7 14. 8 14. 9 Khái niệm hệ điều hành Quản lý tiến trình Quản lý nhớ Quản lý tập tin Quản lý thiết bị Bảo mật Sự thông dịch... không khai báo để thực thi thị từ nhiều chương trình lúc CPU thực thi tối ưu thị thời điểm Đa chương (đa kênh) Đa chương (đa kênh) Đa chương (đa kênh) Yêu cầu hệ thống đa chương Bộ nhớ lớn Sự bảo... hệ thống chia sẻ thời gian có nhiều người dùng cuối thực kết nối đồng thời đến máy tính Đặc tính đa chương cho phép nhiều chương trình lưu trú đồng thời nhớ chủ Chia sẻ thời gian (time-sharing)