Bài giảng Chương 2: Cấu trúc tổng quát của máy tính điện tử (Phần 2)

CHƯƠNG 2
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 phòng, sản xuất
chuyên 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 đuôi .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 không 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 
không được user cung cấp. file có đuôi 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 môi 
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 không 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 , không 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 toán 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 không 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 


Không 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 nguyên phần cứng : như không 
gian đĩa, bộ nhớ, thời  gian sử dụng CPU, các thiết bị ngoại vi
OS cho phép user quan tâm đến công việc của họ, hoặc quan tâm 
đến ứng dụng của họ mà không 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

Không 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, không 

thể chạy pm của máy PC. Hoặc máy PC (Compaq, Dell) không 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 
luôn 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)

Quá 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 thông 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 hòan 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 thông tin ban 
đầu để đĩa có thể sử dụng được 
(Formatted PC, Formatted Macintosh)


Quản lý các tác vụ




Một máy tính đòi 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 . Môt số khác cho 
phép phục vụ một số user cùng lúc. 


Quản lý An ninh




OS kiếm sóat sự truy cập vào máy tính. 
thông 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 dòng lệnh
Phiên bản đầu tiên 1982 thiết kế cho máy IBM PC
Thống trị trong dòng máy PC phổ thông, 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 chuyên biệt , 
cho phép các thiết bị nhập, xuất giao tiếp với phần còn 
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 không nhận diện được phần cứng mới, nó sẽ 
hiển thị message và yêu 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 không 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 ngoài như Norton System Works, hay 
McAfee utilities.







Thông thường các hãng thứ 3 sẽ bán những tiện ích 
không 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 không 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 quét đĩa đễ phát hiện ra virus. Một số pmềm phá hủy 
virus tại chỗ , ngăn chặn không cho ảnh hưởng tới mt, hay 
thông 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 không 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  
không sử dụng, không liên tục ­> file bị phân mảnh_các phần dữ liệu 
của file bị phân tán trên đĩa  trên những vùng không 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 thông 
thường hay gặp trên đĩa cứng và tìm và xóa các file tạm 
(temporary  file , đuôi .tmp)