Mang va HDH

1
BÀI GIẢNG

HỆ ĐIỀU HÀNH
2
NỘI DUNG MÔN HỌC
Chương 2: Cấu trúc của hệ điều hành
Chương 3: Giới thiệu MS. Windows
Chương 4: Cài đặt Windows Server 2003
3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ ĐIỀU HÀNH
Hệ điều hành là gì?
Là một chương trình hoạt động như một lớp trung gian giữa người sử dụng và phần cứng máy tính.
Mục tiêu của hệ điều hành:
Thực thi các chương trình ứng dụng của người dùng
Giúp cho việc sử dụng phần cứng máy tính hiệu quả
Hỗ trợ giao diện đơn giản giữa người dùng và máy tính

4
Các thành phần của một hệ thống máy tính
5
Các thành phần của một hệ thống máy tính (tt)
Phần cứng: cung cấp tài nguyên cơ bản cho việc tính toán.
Hệ điều hành: kiểm soát và điều khiển việc sử dụng phần cứng.
Các chương trình ứng dụng: định nghĩa các cách thức sử dụng các tài nguyên hệ thống để giải quyết yêu cầu của người dùng
User: người sử dụng, máy móc, các thiết bị khác …
6
Hệ thống mainframe
Rút ngắn thời gian thiết lập chương trình bằng cách bó các công việc tương tự nhau.
Tự động phân dãy công việc: chuyển quyền điều khiển tự động đến một công việc khác. Đây là hệ điều hành thô sơ đầu tiên.
Bộ giám sát thường trú:
Đầu tiên bộ điều khiển nằm tại bộ giám sát.
Sau đó quyết định quyền điều khiển được chuyển cho một công việc nào đó.
Khi công việc hoàn thành quyền điều khiển được trả về cho bộ giám sát.
7
Hệ thống bó đơn giản và hệ thống đa chương
Hệ thống bó đơn giản
0
512K
Hệ thống đa chương
8
Các tính năng của hệ điều hành cần cho cơ chế
đa chương
Các hoạt động vào ra (I/O) phải được cung cấp bởi hệ thống.
Quản lý bộ nhớ - hệ thống phải được cấp phát cho nhiều tiến trình.
Định thời CPU – hệ thống phải chọn trong số các công việc đang sẵn sàng và một công việc được giao CPU cho nó sử dụng.
Cấp phát các thiết bị khác.
9
Hệ thống chia thời gian
CPU sẽ được điều phối công việc đang nằm trong bộ nhớ và trong đĩa. Tuy nhiên CPU được cấp cho công việc nào đó đang nằm trong bộ nhớ mà thôi.
Một công việc sẽ được hoán chuyển vào ra khỏi bộ nhớ đến đĩa và ngược lại.
Giao tiếp trực tiếp giữa hệ thống và người dùng được cung cấp. Khi hệ điều hành hoàn thành thực thi một lệnh, nó sẽ tìm một lệnh điều khiển của người dùng từ bàn phím.
Hệ thống phải luôn sẵn sàng trực tuyến để người dùng có thể truy cập dữ liệu và mã lệnh.
10
Các hệ thống Desktop
Hệ thống này dành cho một người dùng duy nhất.
Tiện lợi và tin cậy với người dùng.
Có thể phỏng theo các kỹ thuật phát triển cho các hệ thống lớn.
Có thể chạy nhiều họ hệ điều hành khác nhau.
11
Các hệ thống song song
Là hệ thống đa xử lý với nhiều hơn một CPU, được kết nối rất gần với nhau.
Hệ thống ghép đôi chặt – Các CPU chia sẻ nhau xung đồng hồ và bộ nhớ, việc giao tiếp diễn ra thông qua bộ nhớ chia sẻ.
Lợi ích của hệ thống song song:
Tăng năng lực xử lý.
Hiệu quả kinh tế.
Tăng tính tin cậy.
Đa xử lý đối xứng.
Đa xử lý không đối xứng.
12
CHƯƠNG II: KIẾN TRÚC CỦA HỆ ĐIỀU HÀNH
Các thành phần của hệ điều hành.
Các dịch vụ mà hệ điều hành cung cấp.
Lời gọi hệ thống.
Kiến trúc hệ điều hành.
Cài đặt hệ điều hành.
13
Các thành phần của hệ điều hành
Quản lý tiến trình.
Quản lý bộ nhớ chính.
Quản lý tập tin.
Quản lý vào ra.
Quản lý bộ nhớ thứ cấp.
Nối mạng.
Hệ thống bảo vệ.
Trình thông dịch lệnh.
14
Quản lý tiến trình
Tiến trình là là một chương trình đang chạy. Nó cần một số tài nguyên nào đó bao gồm: thời gian phục vụ của CPU, bộ nhớ, vào ra, …
Bộ quản lý tiến trình chịu trách nhiệm thực thi các hoạt động:
Tạo và hủy tiến trình
Ngừng vào tiếp tục tiến trình
Đưa ra cơ chế đồng bộ hóa các tiến trình
Đưa ra cơ chế thực hiện việc giao tiếp giữa các tiến trình
15
Quản lý bộ nhớ chính
Bộ nhớ là một mảng các words hoặc các bytes với địa chỉ riêng biệt. Nó là kho chứa dữ liệu dùng để truy cập nhanh, được chia sẻ bởi CPU và các thiết bị vào ra.
Bộ nhớ chính là thiết bị lưu trữ phai (volatile storage device). Nghĩa là, nó sẽ bị mất dữ liệu khi hệ thống gặp sự cố.
Bộ quản lý bộ nhớ chính chịu trách nhiệm thực hiện các hoạt động sau:
Theo dõi phần nào của bộ nhớ, được ai sử dụng ?
Quyết định nạp tiến trình nào vào bộ nhớ, khi không gian bộ nhớ còn trống.
Cấp phát và thu hồi không gian bộ nhớ khi cần thiết.
16
Quản lý tập tin
Một tập tin là một đoạn dữ liệu nằm trên vật chứa và được đặt một tên.
Bộ quản lý tập tin chịu trách nhiệm thực hiện các hoạt động sau:
Tạo và xóa tập tin.
Tạo và xóa thư mục.
Hỗ trợ các cơ sở cho việc thao tác trên tập tin và thư mục.
Ánh xạ tập tin lên các thiết bị lưu trữ thứ cấp.
Sao lưu dự phòng (backup) các tập tin lên các phương tiện lưu trữ ổn định
17
Quản lý hệ thống vào ra
Hệ thống vào ra bao gồm:
Hệ thống lưu trữ đệm.
Giao diện điều khiển các thiết bị tống quát.
Trình điều khiển thiết bị cho các thiết bị cụ thể.
18
Quản lý bộ nhớ thứ cấp
Là thiết bị lưu trữ dự phòng cho bộ nhớ chính (do bộ nhớ chính thường có dung lượng nhỏ)
Hầu hết các hệ thống hiện đại sử dụng đĩa từ làm thiết bị lưu trữ chính yếu cho cả dữ liệu và chương trình.
Bộ quản lý đĩa chịu trách nhiệm thực hiện các hoạt động sau:
Quản lý không gian còn trống.
Cấp phát lưu trữ.
Định thời sử dụng đĩa.
19
Kết nối mạng (Các hệ thống phân tán)
Một hệ thống phân tán là tập hợp các bộ xử lý mà giữa chúng có sự chia sẻ bộ nhớ hoặc xung đồng hồ. Mỗi bộ xử lý có bộ nhớ riêng.
Các bộ xử lý trong hệ thống được kết nối thông qua một mạng truyền thông.
Việc truyền thông được thực hiện thông qua các giao thức.
Cho phép người dùng truy cập nhiều loại tài nguyên khác nhau.
20
Hệ thống bảo vệ
Điều khiển sự truy cập từ các tiến trình hoặc người dùng đến tài nguyên của cả hệ thống và người dùng.
Cơ chế bảo vệ phải đáp ứng được các chức năng:
Phân biệt dược việc sử dụng có thẩm quyền hay không.
Xác định được những quyền điều khiển nào có nguy cơ bị chiếm bất hợp pháp.
Cung cấp các phương thức bảo vệ hệ thống an ninh.
21
Hệ thống thông dịch lệnh
Các câu lệnh được chuyển cho hệ điều hành theo thể thức có cấu trúc nhằm thực hiện:
Tạo và quản lý tiến trình.
Kiểm soát hệ thống vào ra.
Quản lý hệ thống lưu trữ thứ cấp.
Quản lý bộ nhớ chính.
Truy cập hệ thống tập tin.
Hệ thống bảo vệ và kết nối mạng.
Chương trình làm nhiệm vụ đọc và thông dịch các câu lệnh điều khiển được gọi theo nhiều kiểu khác nhau:
Trình thông dịch lệnh.
Giao diện đồ họa.
22
Các dịch vụ của hệ điều hành
Thực thi chương trình.
Thao tác vào ra: cung cấp các phương thức để phục vụ các thao tác vào ra của chương trình người dùng.
Thao tác lên hệ thống tập tin.
Truyền thông: chuyển thông tin giữa các quá trình trên cùng một hệ thống hoặc trên nhiều hệ thống khác nhau được kết nối qua mạng.
Phát hiện lỗi: đảm bào việc tính toán chính xác bằng cách phát hiện ra lỗi phát sinh ở CPU và bộ nhớ vật lý ở các thiết bị vào ra hoặc các chương trình người dùng.
23
Các dịch vụ của hệ điều hành
Thực thi chương trình.
Thao tác vào ra: cung cấp các phương thức để phục vụ các thao tác vào ra của chương trình người dùng.
Thao tác lên hệ thống tập tin.
Truyền thông: chuyển thông tin giữa các quá trình trên cùng một hệ thống hoặc trên nhiều hệ thống khác nhau được kết nối qua mạng.
Phát hiện lỗi: đảm bào việc tính toán chính xác bằng cách phát hiện ra lỗi phát sinh ở CPU và bộ nhớ vật lý ở các thiết bị vào ra hoặc các chương trình người dùng.
24
Một số chức năng khác của hệ điều hành
Các chức năng này dùng để đảm bảo cho hệ thống hoạt động hiệu quả:
Cấp phát tài nguyên: cho nhiều người dùng hoặc nhiều tiến trình chạy song song.
Tính chi phí: theo dõi theo dõi và ghi lại nviệc sử dụng các loại tài nguyên của hệ thống, để làm cơ sở thống kê sử dụng.
Bảo vệ: đảm bảo rằng tất cả việc truy cấp đến hệ thống đều được kiểm soát.
25
Lời gọi hệ thống
Là giao diện giữa chương trình đang chạy và hệ điều hành:
Thông thường, lời gọi hệ thống tồn tại dưới dạng các chỉ thị dạng ngôn ngữ Assembler.
Ngoài ra lời gọi hệ thống còn được cài đặt dưới dạng các hàm dạng các ngôn ngữ cấp cao.
Có 3 phương thức tổng quát để chuyển các tham số từ chương trình đang chạy đến hệ điều hành:
Chuyển tham số vào thanh ghi.
Lưu tham số này vào một bảng trong bộ nhớ và địa chỉ của bảng này sẽ được chuyển như là tham số vào thanh ghi.
Chương trình push tham số vào stack và hệ điều hành sẽ lấy tham số đó từ stack.
26
Lời gọi hệ thống (tt)
Truyền tham số như một bảng
27
Các kiểu lời gọi hệ thống
Điều khiển tiến trình
Quản lý file
Quản lý thiết bị
Duy trì thông tin
Truyền thông
28
Kiến trúc của hệ thống MS DOS
Được viết để cung cấp nhiều chức năng nhất với dung lượng nhỏ nhất.
Không được chia thành các modules
Các lớp chức năng cũng như giao diện cuả chúng không được phân chia tốt.
29
Kiến trúc của hệ thống UNIX
Bao gồm hai phần tách biệt:
Các chương trình hệ thống
Nhân (kernel):
Là mọi thứ phía dưới giao diện của lời gọi hệ thống và phía trên của phần cứng vật lý.
Cung cấp cơ chế quản lý tập tin, định thời CPU, quản lý bộ nhớ và các chức năng khác của httj điều hành.
30
Kiến trúc của hệ thống UNIX (tt)
31
Tiếp cận phân tầng
Hệ điều hành được chia thành nhiều tầng, mỗi tầng được xây dựng trên nền tảng của tầng thấp hơn. Tầng thấp nhất là tầng vật lý, tầng cao nhất là tầng giao diện gười dùng.
Sự phân chia chức năng được thực hiện: mỗi tầng sẽ sử dụng các hàm và dịch vụ được cung cấp duy nhất bởi tầng kế đó.
32
Tiếp cận phân tầng (tt)
33
Kiến trúc hệ thống microkernel
Di chuyển nhiều chức năng từ nhân lên mức người dùng.
Việc giao tiếp giữa các modules người dùng được thực hiện bằng cơ chế truyền thông điệp.
Lợi ích:
Dễ mở rộng một microkernel
Dễ dàng chuyển đổi hệ điều hành sang kiến trúc mới.
Tin cậy hơn (ít mã lệnh chạy ở mức nhân hơn)
An toàn hơn
34
Máy ảo
Sử dụng mô hình phân tầng, nó coi phần cứng cũng như nhân của hệ điều hành là phần cứng.
Máy ảo cung cấp giao diện phân tầng cứng ảo cho người dùng, giống như giao diện phần cứng truywnf thống khác.
Hệ điều hành chạy trên một máy ảo cũng cho phép thức hiện nhiều tiến trình song song, mỗi tiến trình sẽ sử dụng phần CPU vè hệ thống truyền thống của nó giống như hệ thống truyền thống.
35
Mô hình hệ thống máy ảo
36
Ưu điểm và nhược điểm của máy ảo
Cung cấp cơ chế tuyệt đối các tài nguyền hệ thống do mỗi máy ảo được tách biệt khỏi tất cả các máy ảo khác. Tuy nhiên, sự tách biệt này không cho phép việc chia sẻ trực tiếp tài nguyên.
Hệ thống máy ảo là công cụ hoàn hảo cho việc nghiên cứu và phát triển hệ điều hành. Việc phát triển hệ thống được hoàn thành trên máy ảo thay vì trên máy tính vật lý thật, vì vậy nó không ngắt quãng nhoạt động bình thường của hệ thống.
Máy ảo cài đặt do yêu cầu đặt ra là phải cung cấp kiến trúc phần cứng ảo giống như phần cứng vật lý thật.
37
Cài đặt hệ điều hành
Thay vì viết bằng hợp ngữ theo cách truyền thống, ngày nay hệ điều hành được viết bằng ngôn ngữ cấp cao.
Mã lệnh được viết ở ngôn ngữ cấp cao:
Có thể viết nhanh hơn
Gọn gàng hơn
Dễ hiều và sửa lỗi hơn
Một hệ điều hành có thể được chuyển đổi sang hệ thống phần cứng khác dễ dàng hơn nhiều nếu được viết bằng ngôn ngữ lập trình cấp cao.
38
CHƯƠNG III: GiỚI THIỆU MICROSOFT WINDOWS
Lịch sử phát triển.
Windows 3.x, 9x và Windows NT.
Windows 2000.
Windows XP.
Windows Server 2003.
Windows Vista.
Windows Server 2008.
39
Lịch sử phát triển
Microsoft được thành lập vào năm 1975, do Bill Gates đứng đầu.
Năm 1981 hệ điều hành MS-DOS ra đời do sự đặt hàng của IBM.
Tháng 11/1985, Windows 1.0 ra đời tích hợp các chức năng với giao diện đồ họa.
Năm 1987, Windows 2.0 ra đời.
5/1990, Windows 3.1 ra đời.
Cuối năm 1992, Windows for Workgroup 3.11 được bổ sung thêm tính năng mạng ngang hàng.
40
Windows 3.X
Là một hệ thống 16 bits.
Là hệ thống đa nhiệm .
Tháng 11/1985, Windows 1.0 ra đời tích hợp các chức năng với giao diện đồ họa.
Năm 1987, Windows 2.0 ra đời.
5/1990, Windows 3.1 ra đời.
Cuối năm 1992, Windows for Workgroup 3.11 được bổ sung thêm tính năng mạng ngang hàng.
41
Windows 3.11
Hỗ trợ thêm việc chia sẻ tài nguyên như: thư mục và máy in.
Thích hợp cho những hệ thống gồm một nhóm nhỏ người dùng mạng.
Tính an toàn và bảo mật kém.
42
Windows 9X
Là hệ điều hành 32 bits.
Đa nhiệm.
Hỗ trợ mạng nhóm làm việc.
Hỗ trợ nhiều loại thiết bị.
Tính an toàn và bảo mật kém.
43
Windows NT
Là hệ điều hành 32 bits.
Thích hợp cho môi trường công nghiệp.
Tính tin cậy, ổn định và bảo mật tốt.
Có hai phiên bản (Version): 3.X và 4.0
Windows NT 4.0 có hai sản phẩm:
Windows NT Server 4.0
Windows NT Workstation 4.0
44
Windows NT Server 4.0
Được phát triển để quản lý tập trung các tài khoản, chính sách quản trị tai nguyên mạng.
Không giới hạn số lượng nối kết đồng thời của khách hàng.
Hỗ trợ đến 4 CPUs.
Đảm nhận được vai trò của máy chủ trong môi trường mạng công nghiệp.
45
Windows NT Server 4.0
Hỗ trợ nhiều tiện ích, công cụ, cho phép:
Xây dựng các cơ sở dữ liệu bảo mật cao.
Truy xuất nhiều loại cơ sở dữ liệu khác nhau.
Quản trị nhiều trạm làm việc trên mạng.
Hỗ trợ các dịch vụ Internet/Intranet.
46
Windows NT Workstation 4.0
Hỗ trợ mạng làm việc nhóm (Workgroup).
Đóng vai trò là một trạm làm việc rất tốt cho Windows NT Server 4.0.
47
Windows 2000
Bao gồm các sản phẩm:
Professional
Server
Advanced Server
Data Center Server
48
Windows 2003
Bao gồm các sản phẩm:
Standar
Enterprise
Web Editon
49
Windows XP
Bao gồm các sản phẩm:
Home Edition
Proessional Editon
Tablet Edition
Professsional x64 Edition
50
Windows Vista
Bao gồm các sản phẩm:
Ultimate
Home Premium
Home Basic
Business
Enterprise
Tất cả các hệ điều hành Windows đều có thể nối lại với nhau thành một hệ thống mạng.
Hỗ trợ cả hai mô hình: Workgroup và Domain
51
Cài đặt Windows Server 2003
Yêu cầu hệ thống:
CPU: tối thiểu 133 Mhz, khuyến cáo: 550 MHz
Bộ nhớ RAM: tối thiểu 128 MB, khuyến cáo: 256 MB, tối đa: 4GB
Dung lượng đĩa cứng: trống từ 1.5 – 2.0 GB, phân khu FAT, FAT32, khuyến cáo NTFS
Độ phân giải màn hình: 800 x 600 hoặc cao hơn.