Giáo trình Hệ điều hành - NXB Cần Thơ

ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
MÔN: HỆ ĐIỀU HÀNH
MÃ MÔN HỌC: TH338
SỐ ĐVHT:
3
HỌC KÌ:
6
GIẢNG VIÊN:
NGUYỄN PHÚ TRƯỜNG

I

MỤC ĐÍCH YÊU CẦU
ƒ
ƒ
ƒ

Giúp sinh viên hiểu được vai trò của hệ điều hành và cơ chế hoạt động của hệ điều
hành.
Cách thiết kế hệ điều hành
Cách ứng dụng các cơ chế trong việc thiết kế các hệ điều hành hiện đại

II KIẾN THỨC NỀN CẦN THIẾT
STT

Nội dung kiến thức nền

1

Kiến trúc máy tính

Tiên quyết

Mức độ yêu cầu
Vận dụng khái
Vận dụng kỹ năng/
niệm/ mô hình
phương pháp

x

III KIẾN THỨC TOÁN CẦN THIẾT
STT

Nội dung kiến thức
Hiểu
Khái
niệm

1
2

Giải thuật
Ngôn ngữ Pascal và C

Mức độ yêu cầu
Vận dụng
Chứng minh
Công thức/
Công thức/
định lý
định lý
x

Vận dụng
Phương pháp
x

IV TÓM TẮT NỘI DUNG MÔN HỌC
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ

Mô tả các điểm chính yếu của hệ điều hành
Vai trò và năng lực của hệ điều hành trong hệ thống máy tính.
Những vấn đề phát sinh trong quá trình thiết kế hệ điều hành cũng như những tiếp
cận khác nhau được dùng để phân tích và giải quyết những vấn đề đó.
Xem xét những chiến lược hệ điều hành phổ biến và cách chúng tác động đến những
dịch vụ của các hệ điều hành hiện đại.

V ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT CÁC CHƯƠNG
CHƯƠNG I - TỔNG QUAN VỀ HỆ ĐIỀU HÀNH1
I.1 Mục tiêu
I.2 Giới thiệu
I.3 Hệ điều hành là gì?
I.4 Hệ thống mainframe
I.5 Hệ để bàn (Desktop system)
I.6 Hệ đa xử lý
I.7 Hệ phân tán
I.8 Hệ thống nhóm (Clustered Systems)
I.9 Hệ thời thực
I.10 Hệ xách tay
I.11 Tóm tắt
CHƯƠNG II - CẤU TRÚC HỆ ĐIỀU HÀNH
II.1 Mục đích
II.2 Giới thiệu
II.3 Các thành phần hệ thống
II.4 Các dịch vụ hệ điều hành
II.5 Lời gọi hệ thống
II.6 Các chương trình hệ thống
II.7 Cấu trúc hệ thống
II.8 Máy ảo
II.9 Tóm tắt
CHƯƠNG III - QUÁ TRÌNH
III.1 Mục đích
III.2 Giới thiệu
III.3 Khái niệm quá trình
III.4 Lập thời biểu quá trình
III.5 Thao tác trên quá trình
III.6 Giao tiếp liên quá trình
III.7 Tóm tắt
CHƯƠNG IV - ĐỊNH THỜI BIỂU CPU
IV.1 Mục tiêu
IV.2 Giới thiệu
IV.3 Các khái niệm cơ bản
IV.4 Các tiêu chuẩn định thời
IV.5 Các giải thuật định thời
IV.6 Định thời biểu đa bộ xử lý
IV.7 Định thời thời gian thực
IV.8 Đánh giá giải thuật
IV.9 Tóm tắt
CHƯƠNG V - ĐỒNG BỘ HOÁ QUÁ TRÌNH
V.1 Mục tiêu
V.2 Giới thiệu
V.3 Tổng quan
V.4 Vấn đề vùng tương trục
V.5 Giải pháp
V.6 Các bài toán đồng bộ hoá nguyên thuỷ
V.7 Tóm tắt
CHƯƠNG VI - DEADLOCK
VI.1 Mục đích

VI.2 Giới thiệu
VI.3 Mô hình hệ thống
VI.4 Đặc điểm deadlock
VI.5 Các phương pháp xử lý deadlock
VI.6 Ngăn chặn deadlock
VI.7 Tránh deadlock
VI.8 Phát hiện Deadlock
VI.9 Phục hồi deadlock
VI.10 Tóm tắt
CHƯƠNG VII - QUẢN LÝ BỘ NHỚ
VII.1 Mục đích
VII.2 Giới thiệu
VII.3 Đặt vấn đề
VII.4 Hoán vị
VII.5 Cấp phát bộ nhớ liên tục
VII.6 Cấp phát không liên tục
VII.7 Tóm tắt
CHƯƠNG VIII - BỘ NHỚ ẢO
VIII.1 Mục đích
VIII.2 Giới thiệu
VIII.3 Kiến thức nền
VIII.4 Phân trang theo yêu cầu
VIII.5 Thay thế trang
VIII.6 Cấp phát khung trang
VIII.7 Trì trệ toàn hệ thống
VIII.8 Các vấn đề khác
VIII.9 Tóm tắt
CHƯƠNG IX - HỆ THỐNG TẬP TIN
IX.1 Mục đích
IX.2 Giới thiệu
IX.3 Khái niệm tập tin
IX.4 Các phương pháp truy xuất
IX.5 Cấu trúc thư mục
IX.6 Gắn hệ thống tập tin
IX.7 Chia sẻ tập tin
IX.8 Bảo vệ
IX.9 Tóm tắt
CHƯƠNG X - CÀI ĐẶT HỆ THỐNG TẬP TIN
X.1 Mục đích
X.2 Giới thiệu
X.3 Cấu trúc hệ thống tập tin
X.4 Cài đặt hệ thống tập tin
X.5 Cài đặt thư mục
X.6 Các phương pháp cấp phát
X.7 Quản lý không gian trống
X.8 Tóm tắt
CHƯƠNG XI - QUẢN LÝ HỆ THỐNG NHẬP/XUẤT
XI.1 Mục đích
XI.2 Giới thiệu
XI.3 Các khái niệm cơ bản
XI.4 Phần cứng nhập/xuất
XI.5 Giao diện nhập/xuất ứng dụng
T

XI.6 Hệ thống con nhập/xuất của nhân (kernel I/O subsytem)
XI.7 Chuyển nhập/xuất tới hoạt động phần cứng
XI.8 Năng lực
XI.9 Tóm tắt

VI TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.

[Jean Bacon & Tim Harris], Operating Systems, Addison-Wesley, 2003.

2.

[Nguyễn Hoàng Việt], Bài giảng Hệ Điều Hành, Khoa CNTT-ĐH Cần Thơ, 1998

3.

[Silberschatz, Galvin, Gagne], Operating System Concepts, John Wiley & Sons,
2003

4.

[Lê Khắc Nhiên Ân, Hoàng Kiếm], Giáo trình Nhập môn hệ điều hành, Đại học
Khoa học Tự nhiên, 2003.

5.

[Trần Hạnh Nhi, Hoàng Kiếm], Giáo trình hệ điều hành nâng cao, Đại học Khoa
học Tự nhiên,1999.

VI.1.1

DUYỆT BỘ MÔN

Ngày 23 tháng 04 năm 2004
CÁN BỘ BIÊN SOẠN

Nguyễn Phú Trường

Đại Học Cần Thơ - Khoa Công Nghệ Thông Tin - Giáo Trình Hệ Điều Hành – V1.0

TỔNG QUAN VỀ HỆ ĐIỀU HÀNH
I

Mục tiêu
Sau khi học xong chương này, người học nắm được những kiến thức sau:
o Hiểu vai trò của hệ điều hành trong hệ thống máy tính
o Biết các giai đoạn phát triển của hệ điều hành
o Hiểu sự khác biệt của các hệ điều hành qua từng giai đoạn
o Hiểu cách giải quyết các vấn đề phát sinh trong từng hệ điều hành

II Giới thiệu
Hệ điều hành là một chương trình quản lý phần cứng máy tính. Nó cung cấp nền
tảng cho các chương trình ứng dụng và đóng vai trò trung gian giao tiếp giữa người
dùng máy tính và phần cứng của máy tính đó. Hệ điều hành thiết lập cho các tác vụ
này rất đa dạng. Một vài hệ điều hành thiết kế tiện dụng trong khi một số khác thiết kế
hiệu quả hoặc kết hợp cả hai.
Để hiểu hệ điều hành là gì, trước hết chúng ta phải hiểu chúng được phát triển
như thế nào. Trong chương này chúng ta điểm lại sự phát triển của hệ điều hành từ
những hệ thử nghiệm đầu tiên tới những hệ đa chương và chia thời. Thông qua những
giai đoạn khác nhau chúng ta sẽ thấy cách thức mà những thành phần của hệ điều
hành được cải tiến như những giải pháp tự nhiên cho những vấn đề trong những hệ
thống máy tính ban đầu. Xem xét những lý do phía sau sự phát triển của hệ điều hành
cho chúng ta một đánh giá về những tác vụ gì hệ điều hành làm và cách hệ điều hành
thực hiện chúng.

III Hệ điều hành là gì?
Một hệ điều hành là một thành phần quan trọng của mọi hệ thống máy tính. Một hệ
thống máy tính có thể được chia thành bốn thành phần: phần cứng, hệ điều hành, các
chương trình ứng dụng và người dùng.
o Phần cứng (Hardware): bao gồm bộ xử lý trung tâm (CPU), bộ nhớ, thiết
bị xuất/nhập,..cung cấp tài nguyên cơ bản cho hệ thống.
o Các chương trình ứng dụng (application programs): trình biên dịch
(compiler), trình soạn thảo văn bản (text editor), hệ cơ sở dữ liệu (database
system), trình duyệt Web,..định nghĩa cách mà trong đó các tài nguyên
được sử dụng để giải quyết yêu cầu của người dùng.
o Người dùng (user): có nhiều loại người dùng khác nhau, thực hiện những
yêu cầu khác nhau, do đó sẽ có nhiều ứng dụng khác nhau.
o Hệ điều hành (operating system): hay còn gọi là chương trình hệ thống,
điều khiển và hợp tác việc sử dụng phần cứng giữa những chương trình
ứng dụng khác nhau cho những người dùng khác nhau. Hệ điều hành có
thể được khám phá từ hai phía: người dùng và hệ thống.

Biên soạn: Th.s Nguyễn Phú Trường - 09/2005

Trang 1