Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Chương 2: Cấu trúc tổng quát của máy tính điện tử (Phần 2) trình bày về tổng quan phần mềm với những nội dung về phân loại, Application software, User interface, hệ điều hành, hoạt động của OS, quản lý CPU, bộ nhớ, quản lý các tác vụ, quản lý file.
CHƯƠNG CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ Phần 2 : Tổng quan về phần mềm Phân loại USER APPLICATION SOFTWARE SYSTEM SOFTWARE Device drivers Operating System HARDWARE Utility Programs Application software Phần mềm ứng dụng Phục vụ nhu cầu cụ thể của user giải trí cá nhân (nấu ăn, sổ tay, sửa chữa nhà, …) giáo dục văn phịng, sản xuất chun dụng (xem, vẽ, tạo sửa ảnh, tạo web, thiết kế, xuất bản và in ấn) Software package gồm các file thi hành và dữ liệu File thi hành : Có ít nhất 1 file thi hành (executable file), để nạp phần mềm, hay khởi động , bởi user . Thường có đi .exe Trong Windows, Người dùng sẽ click chọn biểu tượng, hay chọn từ menu Start, hay gõ tên file trong hộp Run những file khác khơng được chạy bởi user. Nó có thể là những file hỗ trợ (.dll, hay .ocx, trong Windows OS), chứa các lệnh được sử dụng cùng với file thi hành. Nó sẽ được gọi bởi ctrình chính khi cần thiết. File dữ liệu các data file cung cấp dữ liệu cần cho ctrình. Dữ liệu trong file khơng được user cung cấp. file có đi txt, bmp, hlp vd: khi user sử dụng chức năng ktra chính tả trong word… việc phân chia thành các file mang lại sự linh họat và thuận tiện cho người lập trình, cho phéptái sử dụng module trong ứng dụng khác User interface Phần lớn các phần mềm đều cung cấp mơi trường tương tác, bao gồm: một màn hình, với các phương tiện để thu thập dữ liệu từ user, lựa chọn cách xử lý data, cách xuất và hiển thị dữ liệu ,… Giao diện đồ họa GUI (graphical user interface) windows, icons và rollover, menus (pull down menu, hay drop down menu, cascading menu, pull up menu, pop up menu) Cửa số chương trình : title bar, menu bar, toolbar How software works ? Khi khởi động chương trình mtd2002, các lệnh trong file mtd2002eva.exe được nạp từ đĩa vào RAM và được chuyển đến CPU. CPU thi hành các lệnh ngay > Xuất hiện cửa sổ chương trình Chương trình chờ user gõ một từ, hay chọn một lệnh, rồi thực hiện theo lệnh user đã chọn Nếu lệnh user chọn khơng có trong file thi hành, một file các sẽ được gọi, vd lvimage.dll Khi user tra một mục từ, dữ liệu trong thư mục data sẽ được lấy ra File thi hành của chương trình tiếp tục đáp ứng các lệnh mà user chọn, cho đến khi user đóng chương trình. Khi đó , khơng gian chiếm giữ trên RAM được giải phóng cho chương trình khác Tài liệu hướng dẫn tài liệu hướng dẫn sử dụng , có trong các phần mềm thương mại tutorials documentation là tài liệu in, hay dạng file(đĩa CD) Trợ giúp Help lệnh help (F1) contextsensitive help Bản quyền Phần mềm thương mại hóa _Commercial software Mua quyền sử dụng phần mềm theo những điều khoản trong software license Chỉ có thể sử dụng trên 1 máy, mặc dù có thể cho phép cài đặt trên một máy ở nhà, một máy nơi làm việc Shareware Cho phép dùng thử trước khi mua trong một thời gian giới hạn Có thể sao chép cho người khác Nên thanh tốn nếu bạn tiếp tục dùng Freeware Phầnmềm được bảo vệ bản quyền : user được phép sử dụng, sao chép và đưa cho user khác, nhưng khơng được sửa, và bán GPL (general public license) Open Source Software Mã nguồn mở , cho phép user tiếp tục chỉnh sửa và nâng cấp phần mềm User sử dụng và phân phối miễn phí Public domain software Khơng được bảo vệ bản quyền , do hết hạn, hay tác giả Có thể được sao chép, phân phối miễn phí, hoặc được bán lại Update Sau khi mua và cài đặt phần mềm, bạn có thể phải update Bản update được phân phối có thể như là một version mới, một bản vá (patch), hay một service pack Software patch : là một đoạn mã chtrình thay thế một phần của phần mềm đang cài. Để sửa lỗi bảo mật, thêm chức năng hay cải tiến ctrình đang có Service pack :áp dụng cho cập nhật OS, là tập những bản vá sửa chữa các lỗi, các điểm yếu. (Windows XP với Service Pack 2) Thường được phân phối qua internet, tự động cài đặt khi download xuống Hệ điều hành Operating System OS còn được gọi software platform Là hệ thống các chương trình chính, cấp thấp nhất, dùng để quản lý các hoạt động căn bản của máy tính Tương thích giữa phần mềm ứng dụng và OS điều khiển việc sử dụng các tài ngun phần cứng : như khơng gian đĩa, bộ nhớ, thời gian sử dụng CPU, các thiết bị ngoại vi OS cho phép user quan tâm đến cơng việc của họ, hoặc quan tâm đến ứng dụng của họ mà khơng cần bận tâm những tác vụ quản lý mt phức tạp mỗi phần mềm ứng dụng được viết để chạy trên một OS cụ thể Khơng tương thích giữa các OS khác nhau các lọai máy tính khác nhau về kích thước và khả năng có OS khác nhau Vd: máy Apple Macintosh chỉ chạy pm hệ thống Macintosh, khơng thể chạy pm của máy PC. Hoặc máy PC (Compaq, Dell) khơng thể chạy pm của Macintosh Hoạt động của OS Hầu hết OS được lưu trong đĩa cứng Một số loại máy tính có OS có kích thước nhỏ và được lưu trong bộ nhớ ROM Một chương trình nhỏ của OS, bootstrap program được lưu trong ROM và cung cấp các lệnh cần để nạp phầnlõi của OS vào RAM khi máy tính khởi động. Phần lõi của OS gọi là kernel, cung cấp các dịch vụ cần thiết nhất, như quản lý bộ nhớ, truy suất file, và ln nằm trong bộ nhớ cho đến khi máy tính tắt Các phần khác của OS , như các tiên ích, được nạp vào bộ nhớ khi cần thiết ( explorer, help, control panel) Các chức năng căn bản Booting User interface CPU management File management and formating Task management Security management Booting là tiến trình nạp OS vào bộ nhớ máy tính Được thực hiện bởi một chương trình lưu vĩnh viễn trong bản mạch điện tử của máy tính (là ROM) Q trình booting : 1. Khi bật máy tính , chương trình trong ROM kiểm tra bộ nhớ chính, CPU, và các thành phần khác của hệ thống để đảm bảo chúng họat động bình thường 2. BIOS (chương trình nhập / xuất căn bản) được chép vào bộ nhớ và giúp máy tính thơng dịch các ký tự bàn phím hay chuyển ký tự này tới màn hình 3. Ctrình tìm OS từ đĩa cứng, nạp vào bộ nhớ, và OS chiếm quyền điều khỉển máy tính, ở đó cho tới khi máy tính tắt Sau khi boot máy tính hịan tất, cái bạn nhìn thấy là giao diện người dùng, cho phép user giao tiếp, tương tác với máy tính Quản lý CPU, bộ nhớ Quản lý CPU Quản lý bộ nhớ: VD: bạn chọn lệnh in, trong khi tiếp tục gõ văn bản. Quản lý các tác vụ theo dõi các vùng nhớ đang lưu ctrình và data. có thể hóan đổi các phần data và ctrình trong bộ nhớ sang đĩa cứng. các phương thức OS dùng để quản lý bộ nhớ Partitioning Foreground/background Queues Quản lý file file được đặt trong các thư mục, có thể copy, di chuyển, xóa, đổi tên Windows explorer Định dạng đĩa : ghi những thơng tin ban đầu để đĩa có thể sử dụng được (Formatted PC, Formatted Macintosh) Quản lý các tác vụ Một máy tính địi hỏi thực hiện nhiều tác vụ cùng lúc. Một số OS có thể cho phép nhiều ctrình chạy cùng lúc. Mỗi ctrình hiển thị trên một cửa sổ riêng . Mơt số khác cho phép phục vụ một số user cùng lúc. Quản lý An ninh OS kiếm sóat sự truy cập vào máy tính. thơng qua khai báo user name, password mỗi khi vào hệ thống. Một số OS cho phép bảo vệ các file riêng lẻ, với những password truy cập riêng Một số loại OS OS cho máy desktop và laptop Dos Macintosh Giao tiếp dịng lệnh Phiên bản đầu tiên 1982 thiết kế cho máy IBM PC Thống trị trong dịng máy PC phổ thơng, rẻ tiền Chỉ chạy trên máy Apple Macintosh Giao tiếp đồ họa Windows Phiên bản 3.X,95,98, Windows Me, Windows XP, … Giao tiếp đồ họa Một số loại OS Networking Operating Systems Novell NetWare Windows NT/2000/2003 Microsoft .Net Unix Linux Device Drivers Trình quản lý thiết bị : là những pmềm chun biệt , cho phép các thiết bị nhập, xuất giao tiếp với phần cịn lại của máy tính Mỗi model hay loại thiết bị được hỗ trợ bởi một driver khác nhau, cho phép nó làm việc với một OS nào đó. Nhà cung cấp sẽ bán kèm một device driver khi bạn mua một thiết bị ngoại vi mới OS cung cấp sẵn Nhiều driver căn bản có sẵn trong phần mềm hệ thống kèm theo với máy tính khi bạn mua máy tính Những OS mới hiện nay, nhận diện nhiều phần cứng, và tự động cài đặt driver. Nếu OS của bạn khơng nhận diện được phần cứng mới, nó sẽ hiển thị message và u cầu bạn cài đặt driver từ CD hay đĩa mềm (được đi kèm với pcứng ) Utilities Tiện ích: các ctrình dịch vụ _ thực hiện các tác vụ liên quan đến kiểm sóat và phân phối các nguồn lực của mt Chúng tăng cuờng các chức năng đang có, hay cung cấp các dịch vụ mà khơng được hỗ trợ bởi những phần mềm hệ thống khác Hầu hết các máy tính đều có kèm theo các tiện ích có sẵn , như là một phần của phần mềm hệ thống. Hoặc phải mua riêng như những chương trình riêng, bên ngồi như Norton System Works, hay McAfee utilities Thơng thường các hãng thứ 3 sẽ bán những tiện ích khơng được cung cấp kèm theo OS Utilities _ chức năng Backup : tạo ra một bản backup trên đĩa của bạn. Dùng tiện ích miễn phí như : Norton Backup, Colorado Scheduler Data recovery : phục hỗi dữ liệu khi bị đĩa bị hư hại, do virus, pmềm hư , đĩa hư, nguồn điện khơng ổn định trong khi ghi data Chống Virus : các hình thức phá hoại cách lây lan : qua đĩa , mạng các phần mềm chống virus – antivirus software : là phần mềm qt đĩa đễ phát hiện ra virus. Một số pmềm phá hủy virus tại chỗ , ngăn chặn khơng cho ảnh hưởng tới mt, hay thơng báo cho biết những tác động của virus, Utilities _ chức năng Data compression (nén dữ liệu ) Là ctrình xóa bỏ những yếu tố dư thừa, những khỏang trống (gaps), và dữ liệu khơng cần thiết trên mt , sao cho số bit của file nhỏ hơn , khi lưu trữ hay di chuyển file. File Defragmentation (chống phân mảnh file) : Khởi đầu, khi chúng ta dùng một đĩa cứng mới, OS đặt các file nằm liên tục trên đĩa. Sau một thời gian sử dụng, với nhiều lần xóa file cũ, tạo file mới, dữ liệu của file mới được đặt vào những vùng khơng sử dụng, khơng liên tục > file bị phân mảnh_các phần dữ liệu của file bị phân tán trên đĩa trên những vùng khơng liền kề nhau, khiến cho truy suất file trở nên chậm hơn Tiện ích chống phân mảnh thực hiện tìm tất cả các phần nằm phân tán của file, rồi tổ chức lại để trở thành file mà dữ liệu nằm liên tục trên đĩa Disk scanner (ScanDisk, hay Check Disk) và Disk cleanup : Những tiện ích này phát hiện và sửa các loại vấn đề thơng thường hay gặp trên đĩa cứng và tìm và xóa các file tạm (temporary file , đi .tmp) ... là tiến trình nạp OS vào bộ nhớ? ?máy? ?tính Được thực hiện bởi một? ?chương? ?trình lưu vĩnh viễn trong bản mạch điện? ?tử? ?của? ?máy? ?tính? ? (là ROM) Q trình booting : 1. Khi bật? ?máy? ?tính? ?,? ?chương? ?trình trong ROM kiểm tra bộ nhớ ... 3. Ctrình tìm OS từ đĩa cứng, nạp vào bộ nhớ, và OS chiếm quyền điều khỉển? ?máy? ?tính, ở đó cho tới khi? ?máy? ?tính? ?tắt Sau khi boot? ?máy? ?tính? ?hịan tất, cái bạn nhìn thấy là giao diện người dùng, cho phép user giao tiếp, tương tác với? ?máy? ?tính Quản lý CPU, bộ nhớ... nạp phầnlõi? ?của? ?OS vào RAM khi? ?máy? ?tính? ?khởi động. Phần lõi? ?của? ?OS gọi là kernel, cung cấp các dịch vụ cần thiết nhất, như quản lý bộ nhớ, truy suất file, và ln nằm trong bộ nhớ cho đến khi? ?máy? ?tính? ?tắt