Tổng quan về hệ điều hành linux Cách thức tổ chức, cơ chế bảo vệ dữ liệu trong linux Cơ chế quản lý tài nguyên phân quyền Bảo mật trên linux Nguyên lý hệ điều hành - Nhóm 4... ₋
Trang 1 Tổng quan về hệ điều hành linux
Cách thức tổ chức, cơ chế bảo vệ dữ liệu trong linux
Cơ chế quản lý tài nguyên phân quyền
Bảo mật trên linux
Nguyên lý hệ điều hành - Nhóm 4
Trang 21. Về lịch sử
2. Những ưu điểm của Linux
3. Một vài nhược điểm
4. Một số tập lệnh cơ bản của Linux
Trang 3 Là tên gọi một hệ điều hành và hạt nhân của hệ điều hành.
Phiên bản Linux 1.0 do Linus Torvalds viết vào năm 1991 và được tung ra thị trường năm
1994 dưới bản quyền GNU
Là hệ điều hành mô phỏng Unix, xây dựng trên nhân kernel và các gói phần mềm mã nguồn mở, Linux gồm 3 thành phần chính: nhân kernel, shell và cấu trúc file
Nguyên lý hệ điều hành - Nhóm 4
Trang 4• Các bản phân phối của Linux
• Có rất nhiều bản phân phối khác nhau, tiêu biểu như: Ubuntu, Debian GNU/Linux, Elementary
OS, Ultimate Edition, Red Hat Enterprise Linux, Chrome Linux, Fedora, SUSE Linux Enterprise Desktop, Linux Mint, Knoppix, PCLinuxOS, Mandrake, CentOS, Gentoo, Slackware, SLAX, Sabayon, Dreamlinux, OpenSolaris, Hồng kỳ linux, Puppy linux, Hacao Linux, Asianux, SliTaz, Linpus, Back Track, Kali linux, Super Ubuntu, Zorin OS
Trang 5₋ Là hệ điều hành mã nguồn mở cho nên chi phí rẻ hơn so với các phần mềm truyền thống,
dễ nâng cấp, cải tiến
₋ Linh hoạt uyển chuyển
₋ Độ an toàn cao
₋ Thích hợp cho quản trị mạng
₋ Chạy thống nhất trên các hệ thống phần cứng
Nguyên lý hệ điều hành - Nhóm 4
Trang 6 Tính tiêu chuẩn hóa
Sử dụng các ứng dụng chất lượng cao trên Linux còn nhiều hạn chế
Một số nhà sản xuất phần cứng không có driver hỗ trợ Linux
Trang 7• exit: thoát khỏi cửa sổ dòng lệnh.
• logout: tương tự exit.
• reboot: khởi động lại hệ thống.
• halt: tắt máy.
• startx: khởi động chế độ xwindows từ cửa sổ terminal.
• mount: gắn hệ thống tập tin từ một thiết bị lưu trữ vào cây thư mục chính.
• unmount: ngược với lệnh mount.
Nguyên lý hệ điều hành - Nhóm 4
Trang 8* Lệnh thao tác trên tập tin
• ls: lấy danh sách tất cả các file và thư mục trong thư mục hiện hành
• pwd: xuất đường dẫn của thư mục làm việc
• cd: thay đổi thư mục làm việc đến một thư mục mới
• mkdir: tạo thư mục mới
• rmdir: xoá thư mục rỗng
• cp: copy một hay nhiều tập tin đến thư mục mới
Trang 9• rm: xóa tập tin.
• wc: đếm số dòng, số kí tự trong tập tin
• touch: tạo một tập tin
• cat: xem nội dung tập tin
• vi: khởi động trình soạn thảo văn bản vi
• df: kiểm tra dung lượng đĩa
• du: xem dung lượng đĩa đã dùng cho một số tập tin nhất định
Nguyên lý hệ điều hành - Nhóm 4
Trang 10* Lệnh khi làm việc trên terminal
• clear: xoá trắng cửa sổ dòng lệnh
• date: xem ngày, giờ hệ thống
• cal: xem lịch hệ thống
Trang 11• rpm: kiểm tra gói đã cài đặt hay chưa, hoặc cài đặt một gói, hoặc sử dụng để gỡ bỏ một gói.
• ps: kiểm tra hệ thống tiến trình đang chạy
• kill: dừng tiến trình khi tiến trình bị treo Chỉ có người dùng super-user mới có thể dừng tất
cả các tiến trình còn người dùng bình thường chỉ có thể dừng tiến trình mà mình tạo ra
• top: hiển thị sự hoạt động của các tiến trình, đặc biệt là thông tin về tài nguyên hệ thống và việc sử dụng các tài nguyên đó của từng tiến trình
• pstree: hiển thị tất cả các tiến trình dưới dạng cây
Nguyên lý hệ điều hành - Nhóm 4
Trang 12• useradd: tạo một người dùng mới.
• groupadd: tạo một nhóm người dùng mới
• passwd: thay đổi password cho người dùng
• userdel: xoá người dùng đã tạo
• groupdel: xoá nhóm người dùng đã tạo
Trang 13• su: cho phép đăng nhập với tư cách người dùng khác.
• groups: hiển thị nhóm của user hiện tại
• who: cho biết ai đang đăng nhập hệ thống
• w: tương tự như lệnh who
• man: xem hướng dẫn về dòng lệnh như cú pháp, các tham số
Nguyên lý hệ điều hành - Nhóm 4
Trang 141. Sơ bộ kiến trúc nội tại của hệ thống file
2. Ý nghĩa của cây thư mục trong Linux
3. Hệ thống ghi nhật ký
4. Cơ chế Journaling File System (JFS)
5. Cơ chế Journaling Block Device (JBD)
6. Kiểu hệ thống file trợ giúp bằng cơ chế journaling file system
Trang 15Nguyên lý hệ điều hành - Nhóm 4
Gồm 4 thành phần kế tiếp nhau
• Block 0: Boot block thường chứa mã để nạp hệ điều hành
• Block 1: Super block chứa thông tin liên quan tới trạng thái của hệ thống file
• Inode: chứa thông tin mô tả về lưu trữ file trên đĩa và số lượng thông tin khác nhau
• Data block: Tất cả các file và thư mục được lưu trữ tại đây
Trang 17Nguyên lý hệ điều hành - Nhóm 4
Root - Gốc
bin - Chương trình của người dùng
sbin - Chương trình hệ thống
etc - Các file cấu hình
dev - Các file thiết bị
tmp - Các file tạm
proc - Thông tin về các tiến trình
var - File về biến của chương trình
Trang 18usr - Chương trình của người dùng
home - Thư mục người của dùng
boot - Các file khởi động
lib - Thư viện hệ thống
opt - Các ứng dụng phụ tùy chọn
mnt - Thư mục để mount
media - Các thiết bị gắn có thể gỡ bỏ
Trang 19Hệ thống file nhật ký là một hệ thống file tự chữa lỗi bằng cách dùng một file nhật ký lưu lại mọi thay đổi trước khi thay đổi đó được thực hiện thật sự vào hệ thống file
Có ba kiểu ghi nhật ký thường dùng nhất là writeback, ordered và data
Nguyên lý hệ điều hành - Nhóm 4
Trang 20• JFS2
• ReiserFS
Trang 21* Hệ thống file nhật ký trong tương lai
• Reiser4
Nguyên lý hệ điều hành - Nhóm 4
Trang 22trên dữ liệu, nhờ đó hệ thống xác định được ngay những file bị sự cố mà không cần phải quét lại hệ thống, giúp quá trình khôi phục dữ liệu tin cậy và nhanh chóng hơn
Trang 23* Cách thức Journaling File System:
Ghi nhận các lần cập nhật trên file system thành các thao tác (transaction)
Mọi transaction đều được ghi nhận trên log file
Một transaction được coi là hoàn tất (commit) khi và chỉ khi nhận đầy đủ trong log file
Nếu file system bị hỏng thì hệ điều hành dựa vào các transaction trong log file để sữa chữa
và khôi phục
Nguyên lý hệ điều hành - Nhóm 4
Trang 24 JDB cung cấp phần đệm hỗn tạp để cung cấp nguyên tử trong vận hành.
Chi tiết về một vài các đối tượng mà JBD sử dụng
Một journal là một nhật ký mà quản lý sự cập nhật ngăn chặn bên trong của một thiết bị Đầu tiên sự cập nhật được lưu trữ trong journal và sau đó nó được ánh xạ tới các vị trí thực của chúng trên đĩa Vùng thuộc về journal được quản lý giống như danh sách liên kết vòng tròn
Trang 25thực hiện tự động sẽ được thực hiện bằng tham chiếu tới handles
- Thuộc tính quan trọng nhất của giao dịch là trạng thái của nó Khi một giao dịch được ủy nhiệm nó sẽ tuân theo vòng đời trạng thái sau: hoạt động, bị khóa, trung hòa, ủy nhiệm, kết thúc
Nguyên lý hệ điều hành - Nhóm 4
Trang 26 Hệ thống file Reiserfs
Hệ thống file XFS
Hệ thống file JFS
Hệ thống file Ext3
Trang 27dữ liệu, theo đó một thư mục có thể chứa đến 100.000 thư mục con và đặc biệt là có thể cấp phát động inode
Reiserfs cấp chính xác kích thước khối lưu trữ cần thiết; nhờ vậy tối ưu được dung lượng khi lưu trữ các file có kích thước nhỏ
Nguyên lý hệ điều hành - Nhóm 4
Trang 28Chọn Reiserfs để lưu trữ và truy cập các file nhỏ là tối ưu, với tốc độ truy cập file tăng từ 8-15 lần và dung lượng tiết kiệm được khoảng trên 5% so với hệ thống ext2 với các loại file có kích thước dưới 1 KB
Reiserfs hỗ trợ thực hiện journaling trên chỉ mục dữ liệu (journaling of meta-data only) Muốn sử dụng Reiserfs trên Linux ta phải đưa các module này vào kernel và dùng các công cụ Reiserfs để định dạng partition
Trang 29cụ Volume Manager cho phép quản lý lên tới 128 Volume, mỗi Volume có thể được ghép lên tới
100 partition đĩa cứng vật lý, hỗ trợ chức năng journaling đối với dữ liệu
• XFS có khả năng bảo đảm tốc độ truy cập dữ liệu cho các ứng dụng (Guaranteed Rate I/O), cho phép các ứng dụng duy trì được tốc độ truy xuất dữ liệu trên đĩa
• Để sử dụng cần phải patch lại kernel với các module của XFS
Nguyên lý hệ điều hành - Nhóm 4
Trang 30• JFS là hệ thống file 64 bit, xây dựng cho các internet file server
• JFS hỗ trợ journaling cho dữ liệu, dựa trên phương pháp ghi lại quá trình thao tác thay đổi file (transaction), hỗ trợ tính năng Logical Volumes
• Để sử dụng JFS trên Linux ta cũng phải patch lại kernel và cài thêm các công cụ JFS để định dạng đĩa
Trang 31năng mới journaling file system.
• Ext3 còn sử dụng cơ chế JBD (Journaling Block Device) để bảo vệ thông tin thao tác trên
dữ liệu
• Thích hợp đối với những ứng dụng ưu tiên cho độ tin cậy của dữ liệu hơn là tốc độ ghi đơn thuần
Nguyên lý hệ điều hành - Nhóm 4
Trang 32• Ext3 còn cho phép cải thiện tốc độ thao tác trên dữ liệu bằng cách thiết lập thông số cho
hệ thống chỉ thực hiện journaling đối với thao tác trên dữ liệu (mode: data=writeback và data=ordered)
• Có thể chuyển đổi dễ dàng các dữ liệu đang tồn tại trên các hệ thống ext2 sang ext3 mà
dữ liệu không hề bị ảnh hưởng
• Với kernel Linux từ 2.4.15 trở lên thì ext3 đã có sẵn mà không cần phải đưa thêm vào
Trang 33 Quyền truy cập thư mục và file.
Thay đổi quyền sở hữu file với lệnh chown
Thay đổi quyền sở hữu file với lệnh chrgp
Thay đổi quyền sở hữu file với lệnh chmod
Nguyên lý hệ điều hành - Nhóm 4
Trang 34• Mỗi file và thư mục trong Linux đều có một chủ sở hữu và một nhóm sở hữu, cũng như một tập hợp các quyền truy cập.
• Mỗi đối tượng file được gắn với ba loại quyền: read (đọc), write (sửa đổi) và
execute (thực thi) Và mỗi quyền này lại được chỉ định cho ba loại user: users,
group, other.
Trang 35• Các quyền cho mỗi đối tượng được biểu diễn theo hai cách.
Nguyên lý hệ điều hành - Nhóm 4