Báo cáo môn học cấu trúc máy tính và hệ điều hành

Mục Lục NỘI DUNG 1: PHÂN BIỆT HỆ ĐIỀU HÀNH ĐƯỢC DÙNG TRÊN MÁY TÍNH SERVER VÀ MÁY TÍNH CLIENT. 1. Khái niệm hệ điều hành………………………………………….3 2. Khái niệm máy Server…………………………………………3,4 3. Khái niệm máy Client……………………………………………4 4. Sự khác nhau giữa Server OS và Client OS………………….5,6 5. Một số hệ điều hành thông dụng trên máy tính…………….610 6. Mô hình Client – Server 6.1 Cách thức hoạt động………………………………………….11 6.2 Các máy chủ điển hình…………………………………….11,12 6.3 Phân loại máy chủ…………………………………………12,13 6.4 Vai trò của máy chủ……………………………………….13,14 6.5 Lợi ích của máy chủ…………………………………………..14 6.6 Khi nào thì nên sử dụng máy chủ?..........................................15 6.7 Tiêu chí khi xây dựng cấu hình máy chủ……………………15 NỘI DUNG 2: HỆ ĐIỀU HÀNH THỰC LÀ GÌ VÀ ỨNG DỤNG CỦA NÓ. 1. Hệ điều hành thời gian thực là gì?.............................................16 2. Đặc điểm………………………………………………………...17 3. Các triết lý thiết kế………………………………………......17,18 4. Lập lịch………………………………………………………….18 5. Các thuật toán………………………………………………….18 6. Ứng dụng……………………………………………………….19 NỘI DUNG 3: KẾT LUẬN VÀ LỜI CẢM ƠN……………23 NỘI DUNG 4: TÀI LIỆU THAM KHẢO………………….24

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI PHÂN

HIỆU TP.HCM KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN KỸ THUẬT VIỄN THÔNG

BÁO CÁO MÔN HỌC

CẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ HỆ

ĐIỀU HÀNH

Đề tài: 2

GVHD: Võ Thiện Lĩnh

Mục Lục NỘI DUNG 1: PHÂN BIỆT HỆ ĐIỀU HÀNH ĐƯỢC

DÙNG TRÊN MÁY TÍNH SERVER VÀ MÁY TÍNH

CLIENT.

1 Khái niệm hệ điều hành……….3

2 Khái niệm máy Server………3,4

3 Khái niệm máy Client………4

4 Sự khác nhau giữa Server OS và Client OS……….5,6

5 Một số hệ điều hành thông dụng trên máy tính……….6-10

6 Mô hình Client – Server

6.6 Khi nào thì nên sử dụng máy chủ? 15

NỘI DUNG 2: HỆ ĐIỀU HÀNH THỰC LÀ GÌ VÀ ỨNG DỤNG CỦA NÓ.

1 Hệ điều hành thời gian thực là gì? 16

2 Đặc điểm……… 17

3 Các triết lý thiết kế……… 17,18

4 Lập lịch……….18

5 Các thuật toán……….18

NỘI DUNG 1: PHÂN BIỆT HỆ ĐIỀU HÀNH ĐƯỢC DÙNG TRÊN MÁY TÍNH SERVER VÀ

MÁY TÍNH CLIENT.

1 Khái niệm hệ điều hành

Nói một cách đơn giản là hệ điều hành cung cấp môi trường cho người dùng sử dụng Là phần mềm hệ thống quản lý phần cứng, phần mềm máy tính và cung cấp dịch vụ cho các chương

trình máy tính Các hệ điều hành chuyên biệt khác cũng được tạo

ra để phục vụ và ứng dụng cho các hệ thống nhúng và thời gian thực

2 Khái niệm máy Server

cấp các dịch vụ khác nhau cho các thiết bị hoặc máy khách khác được kết nối với nó.

3 Khái niệm máy Client

Hệ điều hành máy khách là một hệ thống hoạt động trong máy tínhđể bàn và các thiết bị di động khác như máy tính xách tay và điện thoại thông minh Nó có thể quản lý các thành phần phần cứng khác nhau được kết nối với nó như máy in, màn hình và máy ảnh

4. Sự khác nhau giữa hệ điều hành được dùng trên máy tính server và máy tính client

Hệ điều hành máy khách là hệ điều hành hoạt động trong máy tính để bàn và các thiết bị di động khác trong khi hệ điều hành máy chủ

là hệ điều hành được thiết kế để cài đặt và sử dụng trên máy chủ

Do đó, đây là sự khác biệt chính giữa hệ điều

hành máy khách và máy chủ

 Chức năng: Hệ điều hành máy khách có thể nhận dịch vụ từ máy chủ trong khi hệ điều hành máy chủ có thể cung cấp dịch vụ cho nhiều máy khách hoặc thiết bị người dùng cuối

 Thiết bị kết nối: Hệ điều hành khách chạy trên thiết bị khách như máy tính để bàn, điện thoại di động, máy tính bảng và máy tính xách tay trong khi hệ điều hành máy chủ chạy trên máy chủ Do đó, đây là một điểm khác biệt giữa hệ điều hànhmáy khách và máy chủ

 Lượng người dùng: Một người dùng duy nhất có thể làm việctrên hệ điều hành khách tại một thời điểm trong khi hệ điều hành máy chủ có thể phục vụ nhiều thiết bị khách cùng một lúc Vì vậy, đây là một sự khác biệt khác giữa hệ điều hành máy khách và máy chủ

 Cấu trúc: Hệ điều hành máy chủ cao cấp và phức tạp hơn máy khách nhiều lần bao gồm nhiều tính năng hơn

 Các ví dụ: Windows, Android, Mac là một số ví dụ cho hệ điều hành máy khách trong khi Red Hat Enterprise Linux, Windows Server và Mac OS X Server là một số ví dụ cho hệ điều hành máy chủ

* Sự khác nhau giữa hệ điều hành máy khách và hệ điều hành máy chủ

Hệ điều hành vận hành trong máy

tính để bàn những thiết bị xách tay

đa dạng khác

Hệ điều hành được thiết kế để cài đặt và sử dụngtrên máy chủ

Có thể nhận dịch vụ từ máy chủ Có thế cung cấp dịch vụ cho nhiều

máy khách hoặc thiết bị người dùng cuối

Chạy trên thiết bị khách như máy

tính bàn, điện thoại di động, máy

tính bảng, laptops

Chạy trên máy chủ

Phục vụ một người dùng tại một

thời điểm Phục vụ nhiều máy khách cùng một lúcĐơn giản hơn Nâng cao hơn và nhiều tính năng

hơnVd: Window, Android, Mac Vd: Red Hat Enterprise, Linux,

Window Server và Mac OSX Server

5 Một số hệ điều hành thông dụng trên máy tính

Window Server

Nhà phát triển: Microsoft

Ưu Điểm Nhược điểm

o Giao diện thân thiện, dễ

sử dụng

o Cập nhật vá lỗi thường

xuyên

o Sử dụng rộng rãi dễ

dàng đồng bộ với

Client

Là một hệ điều hành có tínhphí nên bạn cân nhắc vấn đề bản quyền:

o Mã nguồn của Window rấthạn chế và không có nhiều tùy chỉnh

o Do độ phổ biến cao nên hệ điều hành Windows Server làmột mục tiêu của Hacker nên bạn phải thường xuyên cập hệthống vá lỗi để bảo đảm hoạt động của hệ thống

Nhà phát triển: Linus Torvalds

Ưu Điểm Nhược điểm

o Đa số phần mềm, ứng

dụng miễn phí

o Tối ưu phần cứng, tăng

hiệu năng xử lí cho máy

chủ

o Phổ biến cho các thiết

bị thông minh hiện nay

(android, WebOS,…)

o Giao diện chưa thân thiện, sử dụng phần lớn bằng câu lệnh

o Số lượng phần mền hạn chế, không có nhiều sự lựa chọn

o Ít được hỗ trợ driver phần cứng mới

MAC OS X Server

Nhà phát triển: Apple Inc

Ưu Điểm Nhược điểm

o Độ ổn định cao, sử dụng

mượt

o Tính bảo mật cao thường

xuyên được cập nhật

o Tối ưu hóa sử dụng, tương

thích cao với các thiết bị của

o Sự lựa chọn phần mền tương đối ít

o Cộng động người dùng tại Việt Nam không lớn

Và còn một số hệ điều hành bạn có thể tham khảo như: IOS, Android, Harmony OS, Windows Phone, Symbian OS, Unix, Red Star OS, Color OS,…

6 Mô hình Client – Server

6.1 Cách thức hoạt động

Các máy chủ thường hoạt động trong một mô hình server, server (máy chủ) là các chương trình máy tính đang chạy để phục vụ yêu cầu của các chương trình khác là các client (khách hàng) Do đó, các máy chủ thực hiện một số nhiệm vụ thay mặt cho khách hàng Các khách hàng thường kết nối với máy chủ thông qua mạng nhưng có thể chạy trên cùng một máy tính Trong hệ thống hạ tầng của mạng

client-Internet Protocol (IP), một máy chủ là một chương trình hoạt động như một socket listener (giao thức nghe)

6.2 Các máy chủ điển hình

Máy chủ cơ sở dữ liệu (database server)

Máy chủ tập tin (file server), máy chủ mail (mail

server)

Máy chủ in (print server)

Máy chủ web (web server)

Máy chủ game (game server)

Máy chủ ứng dụng (application server)

Máy chủ ảo (VPS)

Máy chủ đám mây(Cloud server)

Nhiều hệ thống sử dụng mô hình client/server mạng này bao gồm các trang web và các dịch vụ email Một

mô hình thay thế, mạng peer-to-peer chophép tất cả các máy tính để hoạt động như một trong hai (client hoặc server) khi cần thiết

6.3 Phân loại máy chủ

Cơ sở để phân loại các loại máy chủ là dựa theo phương phápchế tạo ra máy chủ

 Máy chủ riêng (Dedicated)

 Máy chủ ảo (Virtual Private Server – VPS)

 Máy chủ đám mây (Cloud Server)

6.4 Vai trò của máy chủ

 Đặc tính "máy khách-máy chủ" mô tả mối quan hệ của các chương trình hợp tác trong một ứng dụng Thành

vụ mà chúng cung cấp Ví dụ, một máy chủ web phục vụ các trang web và một máy chủ tệp phục vụ các tệp máy tính Một tài nguyên chia sẻ có thể là bất kỳ phần mềm và linh kiện điện tử máy tính của máy chủ, từ các chương trình và dữ liệu để xử lý và thiết bị lưu

trữ Việc chia sẻ tài nguyên của một máy chủ tạo thành một dịch vụ

 Việc máy tính là máy khách, máy chủ hay cả hai được xác định bởi bản chất của ứng dụng yêu cầu các chức năng dịch vụ Ví dụ, một máy tính duy nhất có thể chạyphần mềm máy chủ web và máy chủ tệp cùng một lúc để cung cấp các dữ liệu khác nhau cho các máy khách đưa ra các loại yêu cầu khác nhau Phần mềm máy khách cũng có thể giao tiếp với phần mềm máy chủ trong cùng một máy tính Giao tiếp giữa các máy chủ, chẳng hạn như để đồng bộ hóa dữ liệu, đôi khi được gọi

là giao tiếp giữa máy chủ hoặc giữa máy chủ với máy chủ

6.5 Lợi ích của máy chủ

- Quản lý trực tiếp hoặc từ xa một cách dễ dàng.

- Khả năng bảo mật của server cao Hạn chế tấn công

6.6 Khi nào thì nên sử dụng máy chủ?

- Doanh nghiệp đủ lớn, đang chạy dự án ngắn hạn và đảm

bảo khả năng tài chính

- Doanh nghiệp có nhu cầu lưu trữ lượng lớn dữ liệu

- Doanh nghiệp muốn chạy website nặng bằng việc mở rộngphần cứng Đảm bảo đường truyền có tốc độ nhanh

6.7 Tiêu chí khi xây dựng cấu hình máy chủ

 Băng thông

 Tài nguyên phần cứng

 Trung tâm dữ liệu

 Thời gian server hoạt động bình thường

 Dung lượng

 Lượng chuyên tiếp

 Đa miền (multi-domain)

 Độ an toàn và tính bảo mật

Và thứ quan trọng nhất là chi phí

NỘI DUNG 2: HỆ ĐIỀU HÀNH THỰC LÀ GÌ

VÀ ỨNG DỤNG CỦA NÓ.

1 Hệ điều hành thời gian thực là gì?

Hệ điều hành thời gian thực (RTOS) là một hệ điều hành nhằm phục vụ thời gian thực các ứng dụng xử lý dữ liệu vì nó đến, thường không có đệm chậm trễ Yêu cầu về thời gian xử lý (baogồm bất kỳ độ trễ hệ điều hành nào) được đo bằng phần mười giây hoặc khoảng tăng thời gian ngắn hơn Hệ thống thời gian thực là một hệ thống giới hạn thời gian có các ràng buộc thời gian cố định, được xác định rõ ràng Quá trình xử lý phải được thực hiện trong các ràng buộc đã xác định nếu không hệ thống

sẽ thất bại Chúng hướng đến sự kiện hoặc chia sẻ thời gian Hệthống điều khiển sự kiện chuyển đổi giữa các tác vụ dựa trên mức độ ưu tiên của chúng, trong khi các hệ thống chia sẻ thời gian chuyển đổi tác vụ dựa trên các ngắt đồng hồ Hầu hết

RTOSs sử dụng một pre-emptive thuật toán lập lịch trình

có thể đáp ứng thời hạn một cách xác định thì đó là một hệ điều hành thời gian thực cứng.

3 Các triết lý thiết kế

RTOS là một hệ điều hành trong đó thời gian cần thiết để xử lý một kích thích đầu vào nhỏ hơn thời gian trôi đi cho đến khi kích thích đầu vào tiếp theo cùng loại

Các thiết kế phổ biến nhất là:

 Hướng sự kiện - chỉ chuyển đổi nhiệm vụ khi một sự kiện có mức độ ưu tiên cao hơn cần được bảo dưỡng; được gọi là ưu tiên

trước hoặc lập lịch ưu tiên

 Chia sẻ thời gian - chuyển đổi các công việc theo thời gian ngắt nhịp thông thường và theo các sự kiện; gọi là round robin

Các thiết kế chia sẻ thời gian chuyển đổi các tác vụ thường xuyên hơn mức cần thiết, nhưng mang lại khả năng đa nhiệm mượt mà hơn , tạo ra ảo giác rằng một quá trình hoặc người dùng chỉ sử

chuyển đổi mất quá nhiều thời gian, các hệ điều hành đầu tiên cố gắng giảm thiểu lãng phí thời gian của CPU bằng cách tránh

chuyển đổi tác vụ không cần thiết

4 Lập lịch

Trong các thiết kế điển hình, một nhiệm vụ có ba trạng thái:

1 Đang chạy (thực thi trên CPU);

2 Ready (sẵn sàng được thực thi);

3 Bị chặn (đang chờ một sự kiện, I / O chẳng hạn)

o Lập lịch ưu tiên cố định với ưu tiên hoãn lại

o Lập kế hoạch ưu tiên không ưu tiên cố định

o Lập lịch trước cho phần quan trọng

o Lập lịch thời gian tĩnh

 Thời hạn sớm nhất Cách tiếp cận đầu tiên

 Stochastic chữ ghép với đa luồng thuật toán duyệt đồ thị

6 Ứng dụng

RTOS được ứng dụng ở trên ô tô, thiết bị y tế, thiết bị đo lường

và điều khiển trong công nghiệp

Hình Hệ điều hành thực trên smathwatch

RTOS được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp.

Trong ngành IoT

Và ngành hàng không.

NỘI DUNG 3: KẾT LUẬN VÀ LỜI CẢM ƠN

1 Kết luận

Hệ điều hành máy khách và hệ điều hành máy chủ là hai loại hệ điều hành Sự khác biệt chính giữa hệ điều hành máy khách và máy chủ là hệ điều hành máy kháchhoạt động trên các thiết bị được người dùng cuối sử dụng như máy tính để bàn và các thiết bị di động khác trong khi hệ điều hành máy chủ chạy trên một thiết bị đặc biệt gọi là máy chủ

RTOS dành cho thiết bị IoT đòi hỏi khả năng xử lý dữ liệu có độ trễ thấp nhất có thể Những lợi ích mà RTOS mang lại bao gồm khả năng đa nhiệm, ưu tiên các

nhiệm vụ và quản lý việc chia sẻ tài nguyên giữa các tác vụ phức tạp Hệ điều hành điều hành này được sử dụng phổ biến rộng rãi trong ngành hàng không , nhiều ngành công nghiệp và các thiết bị chăm sóc sức khỏe IoT

2 Lời cảm ơn

*Cảm ơn Thầy Võ Thiện Lĩnh đã dạy chúng em biết được kiến thức về môn Cấu trúc máy tính và hệ điều hành bằng sự nhiệt huyết và tận tình của mình

NỘI DUNG 4: TÀI LIỆU THAM KHẢO